Um arco-íris secundário se forma quando a luz incidente sofre duas reflexões no interior d...

Um arco-íris secundário se forma quando a luz incidente sofre duas reflexões no interior de uma gota de água, como indicado na Figura 33.19e. (Veja o Problema desafiador 33.60.) (a) Em relação ao ângulo de incidência  e ao índice de refração n da gota, qual é a deflexão angular Δ do raio? Ou seja, qual é o ângulo entre o raio antes de ele entrar na gota e depois que ele sai dela? (b) Qual é o ângulo de incidência θ2 para o qual a derivada de Δ em relação ao ângulo é igual a zero? (c) Os índices de refração para as luzes vermelha e violeta são fornecidos no item (e) do Problema desafiador 33.60. Use os resultados dos itens (a) e (b) para calcular θ2 e Δ para as luzes vermelha e violeta. Seus resultados coincidem com os ângulos indicados na Figura 33.19e? Quando você vê um arco-íris secundário, qual cor está mais afastada do horizonte: a vermelha ou a violeta? Explique.

Figura 33.19 Como os arco-íris são formados.

(e) Um arco-íris secundário é formado por raios que passam por duas refrações e duas reflexões internas. O ângulo Δ é maior para a luz violeta que para a luz vermelha.