(FUNCERN - IFRN, Edital 18 de 2013) Sobre o comportamento da luz, analise as afirmações a seguir.
I. Do ponto de vista corpuscular, um raio de luz é uma linha imaginária ao longo da direção de propagação da onda. Ou seja, são linhas retas, perpendiculares às frentes de onda.
II. Quando um raio luminoso atravessa uma superfície que separa dois meios, passando do meio de maior índice de refração para o meio com menor índice de refração, o ângulo de refração é maior que o ângulo de incidência. Ou seja, o raio refratado se afasta da normal à superfície.
III. A imagem formada por uma lente delgada convergente biconvexa, quando o objeto está a uma distância maior que a distância focal da lente, é sempre real e invertida.
IV. É possível observar o fenômeno da difração sempre que a luz atravessa um orifício. Estão corretas as afirmações:
(a) I e II.
(b) II e III.
(c) I e IV.
(d) III e IV.

Passo 1

O enunciado apresenta quatro afirmações sobre óptica geométrica e ondulatória e pede para identificar quais estão corretas. Vamos analisar cada uma usando conceitos de raios e frentes de onda, refração em superfícies, formação de imagem em lentes delgadas e difração.

Passo 2

I. Diz que “do ponto de vista corpuscular, um raio de luz é uma linha imaginária perpendicular às frentes de onda”.
– A definição de raio como linha perpendicular à frente de onda vem da óptica ondulatória (Huygens), e não da teoria corpuscular de Newton, que trata a luz como partículas seguindo trajetórias, sem usar o conceito de frente de onda.
Logo, I está incorreta.

Passo 3

II. Ao passar de um meio de índice maior n_1 para um meio de índice menor n_2 n_1>n_2, a lei de Snell diz
\sin r = \frac{n_1}{n_2}\,\sin i,
como \frac{n_1}{n_2}>1, resulta r>i. Portanto o raio refratado se afasta da normal.
Logo, II está correta.

Passo 4

III. Para uma lente delgada convergente, quando o objeto está a uma distância d_o maior que a distância focal f d_o>f, a imagem formada é sempre real e invertida (independente de d_o, desde que d_o>f).
Logo, III está correta.

Passo 5

IV. A difração é um fenômeno de espalhamento de onda sempre que ela encontra um orifício ou obstáculo, mas torna-se observável de forma notável somente se o tamanho do orifício for comparável ao comprimento de onda \lambda. Nem todo orifício permite observar difração perceptível.
Logo, IV está incorreta.

Passo 6

Somente II e III são corretas, correspondendo à alternativa (b).

Resposta

(b)

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