Os experimentos de polarização mostram que a luz é
□ uma onda longitudinal.
□ um feixe de partículas.
□ uma onda transversal.
□ um tipo de onda.
□ uma onda monocromática.
□ uma onda longitudinal.
□ um feixe de partículas.
□ uma onda transversal.
□ um tipo de onda.
□ uma onda monocromática.
Passo 1
O enunciado pede para escolher, entre as opções dadas, o que os experimentos de polarização dizem sobre a natureza da luz. As opções fornecidas são:
- uma onda longitudinal.
- um feixe de partículas.
- uma onda transversal.
- um tipo de onda.
- uma onda monocromática.
Passo 2
O que são “experimentos de polarização” e o que eles mostram (descrição prática):
- Polarizadores (por exemplo, filtros polarizadores ou cristais birrefringentes) deixam passar apenas a componente do campo elétrico que vibra numa certa direção.
- Se passar luz não polarizada por um polarizador e depois por um segundo polarizador girando em relação ao primeiro, a intensidade transmitida varia com o ângulo relativo
entre os eixos dos polarizadores segundo a lei de Malus:
onde
é a intensidade após o primeiro polarizador e
é a intensidade após o segundo.
- Esse comportamento mostra que existe uma direção preferencial de oscilação do campo eletromagnético que pode ser bloqueada ou transmitida dependendo da orientação do polarizador.
Passo 3
O que significa “polarização” em termos de movimento da onda:
- Em ondas transversais, a oscilação (ou deslocamento do meio ou, no caso da luz, a oscilação do campo elétrico
) ocorre perpendicular à direção de propagação. Portanto é possível definir direções diferentes de oscilação (p.ex. vertical, horizontal, ou qualquer combinação linear). Essas direções físicas podem ser selecionadas por um polarizador. - Em ondas longitudinais, a oscilação ocorre na própria direção de propagação (ex.: som em gás), então não existe um plano perpendicular com diferentes orientações de oscilação para se “polarizar” — por isso ondas longitudinais não exibem o mesmo efeito de polarização observável com filtros que bloqueiam orientações.
Passo 4
Eliminação das alternativas com base na explicação:
- “uma onda longitudinal”: incompatível com os experimentos de polarização, pois ondas longitudinais não têm a liberdade de oscilação perpendicular necessária para mostrar os efeitos observados.
- “um feixe de partículas”: embora a luz também tenha propriedades corpusculares (fótons), os experimentos clássicos de polarização são fenômenos de interferência/orientação do campo que se explicam diretamente atribuindo à luz uma oscilação vetorial perpendicular à direção de propagação; a presença de polarização é uma assinatura de oscilação transversal do campo eletromagnético. (Obs.: em física moderna a polarização do fóton existe, mas isso não contradiz que o modo clássico mais claro de interpretar polarização é como propriedade de uma onda transversal.)
- “uma onda transversal”: consistente com os experimentos — a oscilação do campo elétrico
é perpendicular à direção de propagação e pode ser orientada e filtrada por polarizadores. - “um tipo de onda”: resposta vaga demais; não responde especificamente o que a polarização revela.
- “uma onda monocromática”: monocromaticidade significa ter uma única frequência; polarização não implica que a luz seja monocromática.
Passo 5
Síntese final didática e motivadora: pense assim — quando você coloca dois polarizadores e gira um em relação ao outro e vê a intensidade variar conforme
, isso só faz sentido se a luz “estiver balançando” em direções perpendiculares à sua propagação. Esse “balanço” é a pegada das ondas transversais. Então, sempre que vir uma questão de prova sobre o que a polarização demonstra, lembre-se: é prova de que a oscilação tem direção (perpendicular ao avanço da onda) — isto é, luz = onda transversal. Vai dar certo, segue firme!
Resposta
uma onda transversal.