Una lastra trasparente a facce piane e parallele ha uno spessore di 50 cm. Un raggio luminoso incide su di essa con un angolo di incidenza di 35° e il corrispondente angolo di rifrazione è 28°. Quale spostamento subisce il raggio nell attraversare la lastra? Per spostamento intendiamo la distanza fra la retta del raggio entrante e quella del raggio uscente. [6,9 cm ]
Per la risoluzione faccio riferimento al piano cartesiano. Le superfici esterne della lastra hanno equazione: x=0 ed x=50 (espresse in cm . Immagino la lastra in posizione verticale)
Il raggio luminoso suppongo proceda da sinistra verso destra e che parta dal 3° quadrante.
Incide quindi la lastra nel punto O(0,0) con un angolo di incidenza pari a 35° rispetto all'orizzontale. Quindi il coefficiente angolare di questa retta è:
m = TAN(35°) = TAN(7·pi/36)
entra quindi nella lastra con un coefficiente angolare pari a:
m' =TAN(28°) = TAN(7·pi/45)
Determino quindi la quota di uscita di tale raggio dalla lastra:
y = TAN(28°)·50--------> y = 26.58547158 (in cm)
Il punto di uscita dalla lastra è A(50, 26.58547158)
Il raggio da A prosegue parallelamente al raggio di entrata stando sotto alla retta rappresentante il raggio di entrata. Tale raggio di uscita ha equazione:
y - 26.58547158 = TAN(35°)·(x - 50)------> y = 0.7002075382·x - 8.424905329
Si tratta quindi di misurare la distanza fra questi due raggi:
y = TAN(35°)·x-----> y = 0.7002075382·x e quello sopra
facendo riferimento al punto (0,0) esso dista dalla retta di sopra:
d = ABS(-8.424905329)/√(0.7002075382^2 + 1^2) -------> d = 6.901 cm----->6.9 cm
Devi trovare la distanza tra la retta del raggio rifratto e quella del raggio incidente nel punto in cui il raggio rifratto raggiunge l’altro lato della piastra che sta attraversando.Basta fare un po’ di considerazioni trigonometriche. Questo è più un esercizio di matematica che di fisica.