Haz de luz del vidrio al aire.

Estoy repasando algunos conceptos sobre la luz y me encontré con una duda que me dejó perplejo. Un haz de luz incide desde un vaso hacia el aire. El rayo incidente está a 60 grados de la normal. La pregunta en realidad proporciona una imagen de este escenario con múltiples rayos refractados posibles y pide seleccionar el correcto. La respuesta correcta es un rayo refractado que se aleja más de lo normal. Si bien cualitativamente esto tiene sentido (la luz va a un material menos denso), estoy confundido en cuanto a cómo funciona esto cuantitativamente:

Usando la Ley de Snell: 1.5 * sin ( 60 ) = 1 * sin ( theta ), siendo theta el ángulo entre el rayo normal y el refractado. Pero 1.5 * sin ( 60 ) = 1.299, ¿lo que hace imposible encontrar theta? Entonces, ¿qué significa esto sobre el rayo refractado?

Respuestas (2)

Es una pregunta mal escrita. Como ha descubierto, un rayo que incide en el lado de vidrio de la interfaz a 60° con respecto a la normal se reflejaría totalmente internamente y no se transmitiría ningún rayo. Bueno, no a menos que sea vidrio con un índice de refracción inusualmente bajo.

Es posible que haya un error de imprenta y que signifique que el ángulo es de 60° con respecto a la superficie, es decir, 30° con respecto a la normal.

Usando la ley de Snell cuando la luz viaja del vidrio al aire,

1.5 pecado ( i ) = s i norte ( r )

Si pecado ( i ) = 2 / 3 entonces el rayo refractado roza la superficie como r = 90 o . Si el valor de i es mayor que este valor, se produce una reflexión interna total (TIR).

Para cualquier i mayor que alrededor 42 o en la interfaz vidrio-aire TIR tendría lugar.