Question

(UEMG) A figura representa um feixe de luz branca propagando-se no ar e incidindo na superfície da água. Na água, ocorre o fenômeno da dispersão da liz branca. Dois raios, um de luz vermelha e outro de luz azul, foram representados. Em relação ao feixe de luz branca, o raio vermelho desvia-se menos que o azul. Explique o motivo dessa diferença no desvio.

Alguém me ajuda pfv

Answer 1

A diferença está relacionada á refração da luz ( mudança de velocidade quando passa de um meio para outro) 

Answer 2

O raio de luz vermelha desviou menos que o raio de luz azul porque o índice de refração da água assume valores diferentes para o raio de cada cor (ou seja, cada frequência).

A refração é o fenômeno ondulatório sofrido por uma onda quando ela passa de um meio para outro. Quando isso acontece, a velocidade de propagação da onda se altera e a sua direção de propagação também pode ser alterada.

É importante destacar que a frequência da onda não se altera quando ela sofre refração.

Cada meio possui um índice de refração. Ele indica a facilidade para a onda se propagar naquele meio. Quanto maior o índice de refração, menor será a velocidade de propagação.

Esse índice depende da frequência da onda.

Na questão, temos um raio de luz de cor vermelha e outro de cor azul, indicando assim, que cada um tem uma frequência. Portanto, cada um sofre refração com um índice de refração diferente.

Utilizando a lei da refração:

$n_1.sen(\theta _1)=n_2.sen(\theta _2)$

concluímos que o ângulo de refração muda, quando o índice de refração também muda.

Como o índice de refração para a luz azul é maior que o índice de refração para a luz vermelha, o ângulo de refração do raio de luz azul será menor que o ângulo de refração do raio de luz vermelha.

Por esse motivo, o raio azul sofre um maior desvio que o raio vermelho.

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