Ao incidir sobre um prisma de vidro, um feixe de luz branca édecomposto em várias cores. Esse fenômeno aconteceporque as ondas eletromagnéticas de diferentescomprimentos de onda se propagam no vidro com diferentesvelocidades, de modo que o índice de refração n tem valordiferente para cada comprimento de onda. O estudo daspropriedades óticas de um pedaço de vidro forneceu ográfico ao lado para o índice de refração em função docomprimento de onda λ da luz. Suponha a velocidade da luzno vácuo igual a 3,0 × 10^8 m/s. Com base nos conceitos deótica e nas informações do gráfico, assinale a alternativacorreta.a) Luz com comprimento de onda entre 450 nm e 550 nm se propaga no vidro com velocidades de mesmo módulo.b) A frequência da luz com comprimento de onda 600 nm é de 3,6 × 10^8 Hz.c) O maior índice de refração corresponde à luz com menor frequência.d) No vidro, a luz com comprimento de onda 700 nm tem uma velocidade, em módulo, de 2,5 × 10^8 m/s.e) O menor índice de refração corresponde à luz com menor velocidade de propagação no vidro.
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Respostas
A alternativa correta é a letra d) No vidro, a luz com comprimento de onda 700 nm tem uma velocidade, em módulo, de 2,5 × 10^8 m/s.
Vamos aos dados/resoluções:
É sabido que a refração é um fenômeno da óptica onde ocorre a passagem de luz de um meio para outro e devido a essa passagem, os raios de luz sofrem determinados desvios em suas trajetórias e a sua velocidade sofre alteração. Isso acontece por conta das diferenças das estruturas atômicas das substâncias que formam os meios, ao qual damos o nome de índice de refração.
Logo, aplicaremos a equação do índice de refração aos dados fornecidos pelo gráfico e pelas alternativas para encontrarmos a alternativa verdadeira. A equação do índice de refração pode ser expressa por: n = c / V, onde:
n = índice de refração.
c = velocidade da luz (3.10^8 m/s).
V = velocidade do raio de luz.
Finalizando então, temos que:
n = c / V
1,2 = 3.10^8 / V
V = 3.10^8 / 1,2
V = 2,5.10^8 m/s.
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)