cores vermelha amarela verde azul violeta
freqüência <br> (10^14 hertz ) 4,6 5,3 5,6 6,3 6,7
Qual das cores citadas na tabela terá a MENOR velocidade dentro do quartzo fundido?
a) vermelha
b) amarela
c) verde
d) azul
e) violeta

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão nos dá uma tabela com diferentes cores da luz e suas respectivas frequências em hertz ( 10^14 Hz). O que precisamos saber é qual dessas cores vai ter a menor velocidade quando passa pelo quartzo fundido. Para resolver isso, vamos usar conceitos de óptica, especialmente sobre como a velocidade da luz em um meio depende da sua frequência.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a velocidade da luz em um meio material é dada pela fórmula:
v = cn
onde:
  • é a velocidade da luz no meio,
  • é a velocidade da luz no vácuo (~ m/s),
  • é o índice de refração do meio.
O índice de refração geralmente depende da frequência da luz. Em meios como o quartzo, geralmente ocorre a “dispersão normal”, ou seja, cores com frequência mais alta têm índices de refração maiores e, portanto, velocidades menores.

Passo 3

Então, quanto maior a frequência da luz, maior o índice de refração , e menor a velocidade da luz no meio. Olhando para a tabela:
  • Vermelha: 4,6 × Hz
  • Amarela: 5,3 × Hz
  • Verde: 5,6 × Hz
  • Azul: 6,3 × Hz
  • Violeta: 6,7 × Hz
Podemos ver que a frequência aumenta de vermelha para violeta.

Passo 4

Como a velocidade da luz no quartzo fundido diminui com o aumento da frequência, a cor com a maior frequência terá a menor velocidade. Na tabela, a violeta tem a maior frequência (6,7 × Hz).

Resposta

A cor violeta terá a menor velocidade dentro do quartzo fundido. Alternativa e) violeta.

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