A figura ilustra de maneira simplificada o fenômeno da dispersão da luz branca ao incidir sobre um prisma de vidro a partir do ar

A figura ilustra de maneira simplificada o fenômeno da dispersão da luz branca ao incidir sobre um prisma de vidro a partir do ar, mostrando...

A figura ilustra de maneira simplificada o fenômeno da dispersão da luz branca ao incidir sobre um prisma de vidro a partir do ar, mostrando apenas raios refratados correspondentes a três cores diferentes. Um fenômeno análogo é responsável pelo aparecimento do arco-íris após uma chuva.

Na base do fenômeno da dispersão está a refração de raios luminosos quando incidem sobre uma interface que separa dois meios físicos distintos. A descrição matemática da refração é feita pela lei de Snell, conforme apresentada a seguir:

𝑛𝑖,𝜆sen𝜃𝑖 = 𝑛𝑟,𝜆sen𝜃r

em que: 

• 𝑛𝑖,𝜆 é o índice de refração da luz de comprimento de onda 𝜆 no meio incidente, 

• 𝜃i é o ângulo que o raio incidente faz com a reta normal à interface,

• 𝑛𝑟,𝜆 é o índice de refração da mesma luz no meio refratado e 

• 𝜃𝑟 é o ângulo que o raio refratado faz com a reta normal à interface. 

O índice de refração do ar pode ser tomado como igual a 1 para qualquer comprimento de onda. Com base nessas informações, a relação correta entre os índices de refração dos raios das cores 1 (𝑛ଵ), 2 (𝑛ଶ) e 3 (𝑛ଷ) no vidro é dada por:

(A) 𝑛1 = 𝑛2 = 𝑛3 > 1

(B) 𝑛1 > 𝑛2 > 𝑛3 > 1

(C) 1 < 𝑛1 < 𝑛2 < 𝑛3

(D) 𝑛1 < 𝑛2 < 𝑛3 < 1

(E) 1 > 𝑛1 > 𝑛2 > 𝑛3

Note e adote:

A função seno é crescente quando 𝜃 está entre 0 e 90 graus.

RESOLUÇÃO (Curso ETAPA):

De acordo com a Lei de Snell, quanto maior o índice de refração (n) do prisma para determinada cor, maior será o desvio da luz em cada refração, aproximando-se da reta normal na primeira refração e afastando-se dela na segunda. Assim, como a cor 1 é a que apresenta maior desvio, seguida pelas cores 2 e 3, temos que n1 > n2 > n3 > 1.

GABARITO:

(B) 𝑛1 > 𝑛2 > 𝑛3 > 1

PRÓXIMA QUESTÃO:

- A obra “Rosa e Azul”, também conhecida como “As Meninas Cahen d’Anvers”, é uma pintura a óleo de Pierre-Auguste Renoir.

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:

- Prova FUVEST 2023 (1ª Fase) com Gabarito e Resolução