Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 33.Exercícios - Ex. 3
Um feixe de luz cujo comprimento de onda é se propaga no vácuo. a) Qual é a velocidade da luz desse feixe ao se propagar em um líquido cujo indice de refração para esse comprimento de onda é igual a ? b) Qual é o comprimento de onda do feixe de luz ao se propagar nesse liquido?
Passo 1
a)
Vamos usar a relação:
Ele nos dá o , e pede a velocidade naquele meio. Então é só substituir.
Tranquilo? Vamos para a letra b.
Passo 2
b)
Vimos que a velocidade da luz varia de um meio para o outro. Mas a sua frequência não se altera!
Daí, podemos brincar um pouquinho. Sabemos que a velocidade da luz no vácuo é . Vamos chamar de o comprimento de onda da luz no vácuo, então:
Agora, vamos ver como fica essa relação quando mudamos de meio. Vimos que a velocidade se altera, mas a frequência não. Então o comprimento de onda irá ser modificado. Ou seja, a velocidade da luz em um meio é:
Passo 3
Pela relação do passo 1 podemos escrever:
Substituindo isso:
Como é a mesma em ambos os meios, podemos isolar e depois substituir na outra equação.
Isolando:
substituindo na outra equação:
Arrumando isso:
Maravilha! Temos uma relação entre os comprimentos de onda no vácuo, e em um meio, como índice de refração.
Agora é só substituir os valores que o enunciado fornece.
Passo 4
Resposta
a)
b)