Exercícios sobre dispersão da luz branca
(UFMG – 2006) Rafael e Joana observam que, após atravessar um aquário cheio de água, um feixe de luz do Sol se decompõe em várias cores, que são vistas num anteparo que intercepta o feixe.
Tentando explicar esse fenômeno, cada um deles faz uma afirmativa:
• Rafael: Isso acontece porque, ao atravessar o aquário, a frequência da luz é alterada.
• Joana: Isso acontece porque, na água, a velocidade da luz depende da frequência.
Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que:
A) ambas as afirmativas estão certas.
B) apenas a afirmativa de Rafael está certa.
C) ambas as afirmativas estão erradas.
D) apenas a afirmativa de Joana está certa.
Alternativa D
De acordo com a equação v = λ.f, em que v é a velocidade da luz, λ é o comprimento de onda, e f, a frequência, vemos que a velocidade da luz depende da frequência. Portanto, apenas a afirmativa de Joana está correta.
A afirmação de Rafael está incorreta porque a frequência da luz não se altera na água, apenas a velocidade e o comprimento de onda mudam. A frequência é que determina a cor que o objeto tem, dessa forma, caso ela se alterasse, os objetos mudariam de cor ao ficar embaixo da água, o que sabemos que não acontece.
(UEL/2006) A partir do século XIII, iniciando com o pensador Robert Grosseteste,os estudos em óptica avançaram sistemática e positivamente, dando origem às explicações científicas a respeito das produções de fenômenos e imagens, como é o caso dos estudos sobre o arco-íris e as lentes.
Sobre o fenômeno de formação do arco-íris, considere as afirmativas a seguir.
I. O arco-íris primário é causado por uma refração e uma reflexão dos raios de Sol nas gotas de chuva.
II. O arco-íris aparece quando os raios de luz branca incidem em gotículas de água presentes no ar e pode ocorrer naturalmente ou ser produzido artificialmente.
III. O arco-íris é decorrente do processo de difração da luz branca nas gotas de chuva.
IV. A dispersão dos raios de luz branca é responsável pelo espectro de luzes coloridas que aparece, por exemplo, pela passagem dessa luz por gotículas de água ou por um prisma e cristal trigonal.
Estão corretas apenas as afirmativas:
a) I e III.
b) II e IV.
c) I, II e III.
d) I, II e IV.
e) II, III e IV.
Alternativa B
Afirmativa I está incorreta porque afirma que a refração e a reflexão dos raios de Sol ocorrem apenas uma vez, quando, na verdade, esses fenômenos ocorrem várias vezes para que o arco-íris seja formado.
A afirmativa II está correta.
Afirmativa III está incorreta porque os processos que geram o arco-íris são a birrefração e a reflexão.
Afirmativa IV está correta porque, ao sofrerem refração, as cores sofrem desvio de sua direção de propagação, o que causa o efeito da dispersão da luz branca que também pode ser observado nos prismas.
A dispersão da luz branca ocorre quando:
a) a luz muda de velocidade ao passar de um meio para outro com índices de refração diferentes;
b) a luz branca é separada em várias cores ao passar de um meio para outro com diferentes densidades;
c) a luz branca é capaz de contornar um obstáculo;
d) a luz branca incide sobre uma superfície e retorna ao seu meio de origem;
e) a luz branca passa por um polarizador de ondas e passa a propagar-se em apenas uma direção.
Alternativa b
A dispersão da luz branca é caracterizada pela sua separação em várias cores quando ela passa de um meio para outro com densidade diferente.
Dados os fenômenos naturais:
-
arco-íris;
-
halo solar;
-
aurora boreal;
-
miragem.
Assinale entre as alternativas a seguir em quais desses fenômenos citados acima ocorre a dispersão da luz branca.
a) 1 e 3 apenas
b) 2 e 4 apenas
c) 1 e 2 apenas
d) 2 e 3 apenas
e) 1, 2 e 3 apenas
Alternativa c.
Os fenômenos naturais em que ocorre a dispersão da luz branca são o arco-íris e o halo solar.
A miragem ocorre em razão da reflexão interna total da luz, e a aurora boreal forma-se pelo choque entre as partículas provenientes do Sol e os elementos da atmosfera.
