Em uma atividade de Física, um feixe de luz branca atravessa um prisma triangular de vidro imerso no ar. O…

Questão

Em uma atividade de Física, um feixe de luz branca atravessa um prisma triangular de vidro imerso no ar. O feixe incide perpendicularmente à primeira face do prisma, cujo ângulo do vértice é de 30°. Na segunda face, o ângulo de incidência é, portanto, 30°, menor que o ângulo crítico para a passagem do vidro, de índice de refração 1,50, para o ar. Durante o experimento, observa-se que o índice de refração do vidro é ligeiramente maior para a luz violeta do que para a luz vermelha. Com base nas condições do experimento, qual fenômeno será observado quando a luz branca sair do prisma?

1. A) Separa-se em cores, com desvios angulares diferentes.
2. B) Segue sem desvio, mantendo a luz branca.
3. C) Reúne-se em um único feixe colorido.
4. D) É absorvida, sem alcançar o ar.
5. E) Retorna integralmente ao interior do prisma.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Na primeira face, a luz incide perpendicularmente, então não sofre desvio ao entrar no vidro. Passo 2: Na segunda face, o ângulo de incidência é 30°. O ângulo crítico satisfaz seno de L = 1/1,50, ou seja, seno de L = 0,667, e L é aproximadamente 41,8°. Como 30° é menor que 41,8°, não ocorre reflexão total e a luz emerge do prisma. Passo 3: Ao emergir, cada cor sofre refração com ângulo diferente, porque o índice de refração do vidro depende do comprimento de onda. Pela lei de Snell (seno do ângulo de refração = n vezes seno de 30°), o violeta, com índice maior, sai com desvio maior que o vermelho. Passo 4: Logo, a luz branca se separa em cores (dispersão), cada uma com desvio angular diferente. Passo 5: Por que as outras estão erradas: B) há desvio na segunda face, pois só a primeira face não desvia a luz; C) o prisma dispersa a luz e não a recombina em um único feixe, o que exigiria um segundo prisma invertido; D) não há absorção nem reflexão total, pois 30° é menor que o ângulo crítico; E) a reflexão total só ocorreria se o ângulo de incidência superasse 41,8°, o que não acontece. Conclusão: o gabarito A está correto e coincide com a resolução.

💡 Dica: Considere o fenômeno da refração da luz.

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Raio-X da questão

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