A decomposição da luz branca em suas cores componentes pode ser obtida fazendo - se o feixe de luz atravessar um prisma de vidro. Cada cor é desviada de forma diferente pelo prisma. Das seguintes afirmações:
I.O vermelho é a cor que menos desvia.
II. O violeta é a cor que tem menor velocidade.
III. O violeta é a cor que mais desvia.
Quais estão corretas? Justifique sua resposta.
(a) apenas I.
(b) apenas I e II.
© apenas II e III.
(d) todas as afirmações estão incorretas.
(e) todas as afirmações estão corretas.
I.O vermelho é a cor que menos desvia.
II. O violeta é a cor que tem menor velocidade.
III. O violeta é a cor que mais desvia.
(a) apenas I.
(b) apenas I e II.
© apenas II e III.
(d) todas as afirmações estão incorretas.
(e) todas as afirmações estão corretas.
Passo 1
O enunciado fala sobre a decomposição da luz branca num prisma de vidro e dá três afirmações sobre cores (vermelho e violeta), desvio e velocidade. O conteúdo aqui é Óptica Geométrica—mais especificamente refração e dispersão em prismas. Para resolver, vamos precisar:
- Entender a Lei de Snell (
). - Saber que o índice de refração
depende do comprimento de onda (dispersão): . - Lembrar que a velocidade da luz no meio é
.
Passo 2
Primeiro, a dispersão: em geral, vidros têm índice de refração maior para comprimentos de onda menores. O violeta tem comprimento de onda menor que o vermelho, logo
.
Em Óptica Geométrica, o desvio
do feixe ao passar pelo prisma cresce quando o índice de refração é maior (porque a refração em cada face do prisma é mais “intensa”).
Então:
- Como
, o violeta sofre maior desvio e o vermelho, menor.
Passo 3
Agora, a velocidade: a luz no meio tem velocidade
então quanto maior
, menor
. Como
, temos
Ou seja, o violeta viaja mais devagar no vidro que o vermelho.
Passo 4
Vamos checar as afirmações:
I. “O vermelho é a cor que menos desvia.”
– Verdadeiro, pois é menor → menor desvio.
II. “O violeta é a cor que tem menor velocidade.”
– Verdadeiro, pois é maior →
é menor.
III. “O violeta é a cor que mais desvia.”
– Verdadeiro, pois maior índice significa maior desvio.
I. “O vermelho é a cor que menos desvia.”
– Verdadeiro, pois
II. “O violeta é a cor que tem menor velocidade.”
– Verdadeiro, pois
III. “O violeta é a cor que mais desvia.”
– Verdadeiro, pois maior índice significa maior desvio.
Resposta
Todas as afirmações (I, II e III) estão corretas. Portanto, a opção certa é (e).