Por que a luz branca se dispersa ao passar por um prisma? Relacione com o índice de refração.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta é: Por que a luz branca se dispersa ao passar por um prisma? Isso está dentro do tema de Óptica, mais especificamente sobre dispersão da luz e índice de refração. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é a luz branca, o que acontece quando ela passa por um prisma e como o índice de refração está relacionado com isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a luz branca não é apenas uma única cor. Ela é composta por várias cores diferentes, como vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Cada uma dessas cores tem um comprimento de onda diferente. O comprimento de onda é a distância entre dois picos consecutivos de uma onda luminosa.
Passo 3
Agora, quando a luz branca entra no prisma, ela passa de um meio para outro—iniciando do ar para o vidro, por exemplo. Aqui entra o conceito de índice de refração. O índice de refração (
) de um material é uma medida de quanto a luz é “retardada” ou “desviada” quando passa por esse material. A fórmula para o índice de refração é:
Onde:
-
é a velocidade da luz no vácuo. -
é a velocidade da luz no meio.
Passo 4
O legal é que o índice de refração não é o mesmo para todas as cores. Isso significa que cores com diferentes comprimentos de onda vão ter índices de refração diferentes no mesmo material. Por exemplo, a luz azul (com comprimento de onda menor) tem um índice de refração maior que a luz vermelha (com comprimento de onda maior) no vidro.
Passo 5
Devido a esses diferentes índices de refração, cada cor da luz branca é desviada por um ângulo ligeiramente diferente ao passar pelo prisma. As cores com índice de refração maior (como azul e violeta) são desviadas mais do que as com índice menor (como vermelho e laranja). Isso faz com que a luz branca se separe em seu espectro de cores quando passa pelo prisma.
Passo 6
Esse fenômeno é o que chamamos de dispersão da luz. É por isso que, ao olhar para um prisma, você vê um espectro colorido emergindo dele. Cada cor está sendo separada porque cada uma está sendo refratada de forma diferente devido aos seus diferentes índices de refração.
Resposta
Então, resumindo, a luz branca se dispersa ao passar por um prisma porque ela é composta por várias cores com diferentes comprimentos de onda. Cada cor tem um índice de refração diferente no material do prisma, fazendo com que cada uma seja desviada por ângulos distintos. Isso resulta na separação da luz branca em seu espectro de cores.