Qual luz de cor refrata mais quando entra no vidro de janela do ar em um ângulo incidente theta em relação à normal? (a) violeta, (b) azul, (c) verde, (d) amarelo, (e) vermelho.

Passo 1

O enunciado pergunta qual cor de luz sofre maior desvio (ou seja, refrata mais) ao passar do ar para o vidro com ângulo de incidência theta. Para resolver, vamos precisar da Lei de Snell e do fato de que o índice de refração do vidro varia com o comprimento de onda (efeito de dispersão).

Passo 2

Pela dispersão em meios transparentes vemos que o índice de refração do vidro depende da cor (comprimento de onda) da luz. Em geral vale a sequência
nvio<=ta > nazul > nverde > namarelo > nvermelho
Ou seja, quanto menor o comprimento de onda (mais “violeta”), maior o índice n.

Passo 3

A Lei de Snell diz
narsintheta = nvidrosinthetat,
onde thetat é o ângulo de transmissão no vidro. Como narapprox1, temos
sinthetat = 1nvidro,sintheta
Quanto maior for nvidro, menor será sinthetat e, portanto, menor o ângulo thetat.

Passo 4

O desvio da luz em relação à direção original (no ar) é
de<a = theta - thetat
Logo, quanto menor thetat, maior de<a. Como o vidro apresenta n máximo para a luz violeta, essa é a que gera o menor thetat e, consequentemente, o maior desvio.

Resposta

(a) violeta

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