PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 45 (2º semestre) da UFG 2010
Um feixe de luz branca, ao atravessar um prisma, decompõe-se em suas componentes monocromáticas por causa do efeito da dispersão. A componente que apresenta maior desvio da direção original é aquela que possui
- Amaior amplitude.
- Bmenor comprimento de onda.
- Cmenor índice de refração.
- Dmenor frequência.
- Emaior velocidade.
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Resolução comentada
A dispersão ocorre porque o índice de refração do vidro depende da cor (da frequência) da luz. Esse índice é n = \frac{c}{v}, em que c é a velocidade da luz no vácuo e v é a velocidade no meio.
No vidro comum, a velocidade diminui mais para as cores de maior frequência. Logo, essas cores têm maior n.
Pela lei de Snell, n_1\,\sen\theta_1 = n_2\,\sen\theta_2. Quanto maior o n do prisma, mais o raio se aproxima da normal ao entrar, e maior é o desvio total.
A cor mais desviada é a violeta, e a menos desviada é a vermelha. A relação entre as grandezas é:
- Violeta tem maior frequência f.
- Como v = \lambda f no meio, e c = \lambda_0 f no vácuo, maior frequência significa menor comprimento de onda \lambda.
- Violeta tem maior índice de refração.
- Violeta tem maior desvio.
Avaliando as alternativas: a amplitude está ligada à intensidade, não à cor. Menor índice, menor frequência e maior velocidade descrevem o vermelho, que desvia menos. Só o menor comprimento de onda corresponde à componente mais desviada.
Alternativa B.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AA amplitude está relacionada à intensidade da luz, não à cor nem ao desvio no prisma.
- CMenor índice de refração gera menor desvio; a cor mais desviada tem maior índice.
- DMenor frequência é a do vermelho, que sofre o menor desvio.
- EMaior velocidade no vidro corresponde ao menor índice, portanto ao menor desvio (vermelho).
Assuntos: Reflexão total e dispersão da luz, Refração da luz e lei de Snell.
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Fonte: UFG 2010 · 2º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗