A imagem mostra o resultado de um experimento de óptica em que duas lâminas de vidro são inseridas em dois recipientes com líquidos diferentes. No recipiente da direita, a lâmina de vidro (nVidro = 1,48) está imersa em água (nágua = 1,33), onde a lâmina continua visível. Já no recipiente da esquerda, a lâmina de vidro está imersa em glicerina (nglicerina = 1,47), onde a lâmina de vidro desaparece, ou seja, não é possível ver a parte da lâmina que está dentro do líquido:
Não é possível distinguir a lâmina de vidro dentro da glicerina, pois
a) ao inserir a lâmina de vidro, o índice de refração do vidro é alterado e torna-se o mesmo da glicerina.
b) ao inserir a lâmina de vidro, o índice de refração da glicerina é alterado e torna-se o mesmo do vidro.
c) o vidro possui índice de refração maior que a glicerina, com isso, a luz aumenta muito sua velocidade ao mudar de meio, sendo impossível distingui-los.
d) o vidro permite que a luz se propague por ele a uma velocidade muito maior do que na glicerina, o que causa dispersão dos raios de luz pela glicerina.
e) o vidro e a glicerina possuem índices de refração muito próximos e, com isso, o desvio da luz ao mudar de meio é mínimo, tornando muito difícil distingui-los.

Passo 1

Beleza, vamos resumir a questão. Estamos falando de um experimento de óptica onde uma lâmina de vidro é colocada em dois líquidos diferentes: água e glicerina. No caso da água, conseguimos ver a lâmina, mas na glicerina, a lâmina desaparece. O conteúdo envolvido aqui é o índice de refração dos materiais e como ele afeta a visibilidade dos objetos. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é índice de refração e como ele influencia a propagação da luz em diferentes meios.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre índice de refração. O índice de refração de um material indica o quanto a luz é desacelerada ao passar por esse material em comparação com o vácuo. A fórmula para o índice de refração $ n $ é:
n
Onde:
  • $ c $ é a velocidade da luz no vácuo.
  • $ v $ é a velocidade da luz no material.
Quando dois materiais têm índices de refração diferentes, a luz muda de velocidade e direção ao passar de um para o outro, causando refração.

Passo 3

No experimento, temos os seguintes índices de refração:
  • Vidro: $ n_{vidro} = 1,48 $
  • Água: $ n_{água} = 1,33 $
  • Glicerina: $ n_{glicerina} = 1,47 $
Observamos que na água, onde $ n_{vidro} $ é maior que $ n_{água} $, a lâmina de vidro é visível. Já na glicerina, $ n_{vidro} $ e $ n_{glicerina} $ são muito próximos ($ 1,48 $ vs. $ 1,47 $), o que faz com que a luz não mude significativamente ao passar entre eles.

Passo 4

Quando os índices de refração dos dois meios são quase iguais, a luz não sofre desvio perceptível, o que faz com que a interface entre os dois materiais seja praticamente invisível. Isso significa que a lâmina de vidro se torna difícil de distinguir quando imersa na glicerina porque a diferença de índices de refração é mínima.

Passo 5

Analisando as opções, a que melhor explica essa situação é a opção que diz que os índices de refração são muito próximos, fazendo com que o desvio da luz seja mínimo e a distinção seja difícil.

Resposta

e) o vidro e a glicerina possuem índices de refração muito próximos e, com isso, o desvio da luz ao mudar de meio é mínimo, tornando muito difícil distingui-los.

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