Questões de Física · FUVEST

FísicaRefração da luzFUVEST 2024

USP

Questão de Física

Uma das possíveis tecnologias para a produção de telas sensíveis ao toque aproveita a reflexão interna total da luz.

Figura da questão (imagem do caderno de prova)

Esse tipo de reflexão ocorre quando um raio luminoso viaja do interior de um meio 1, com índice de refração n₁, em direção a um meio 2, com índice de refração n₂, formando com a direção perpendicular à interface entre os meios um ângulo θ maior do que um certo valor limite θL, tal que sen θL = n₂/n₁. Quando um objeto (como um dedo) se aproxima da interface entre os meios, a reflexão total não ocorre, o que é captado por sensores, revelando a posição do objeto. Suponha que se deseje projetar uma tela sensível ao toque que, conforme mostra a figura, funcione com uma fonte luminosa F fixa na borda.

Figura da questão (imagem do caderno de prova)

A tabela a seguir indica os índices de refração de alguns materiais candidatos à utilização no meio 1.

Figura da questão (imagem do caderno de prova)

Tratando o meio 2 sempre como tendo índice de refração n₂ = 1,0003, o material que permite o maior intervalo de ângulos de incidência que produzem reflexão total é:

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Questão de prova oficial, com o gabarito definitivo publicado pela banca. Reproduzida para fins de estudo.