Uma onda acústica plana de , propagando-se no ar a uma velocidade de , atinge uma película plana com um ângulo de incidência de . Suponha que a película separa o ar de uma região que contém o gás , no qual a velocidade de propagação do som é de .
Calcule o valor aproximado do ângulo de refração e indique o valor da freqüência do som no .
Com conhecimento da $\text{Lei de Snell}$, podemos escrever: \begin{matrix} { \dfrac{\sin{\theta_1}}{\sin{\theta_2}}} &=& { \dfrac{v_1}{v_2}} &=& { \dfrac{\lambda_1}{\lambda_2}} &=& { \dfrac{n_2}{n_1}}
\end{matrix}Comecemos pelo índice de refração, têm-se: \begin{matrix} { \dfrac{\sin{\theta_1}}{\sin{\theta_2}}} &=&{ \dfrac{v_1}{v_2}} &\Rightarrow& { \dfrac{\sin{\theta}}{\sin{60^{\circ}}}} &=& { \dfrac{280}{340}}
\end{matrix}\begin{matrix} \sin{\theta} \approx 0,7 &,& 0,7 \approx { \dfrac{\sqrt{2}}{2}} &\Rightarrow& \fbox{$\theta \approx 45^{\circ}$}
\end{matrix}
$\color{orangered}{Obs:}$ $\sqrt{3} \approx 1,7$
Por fim, sabemos que a frequência da onda independe do meio, isto é, o fenômeno de refração não é capaz de alterar a frequência da onda, portanto:\begin{matrix} \fbox{$f_{CO_2} = f_{ar} = 6 \ \pu{kHz}$}
\end{matrix}
