Origem do Exercício
Considere as seguintes afirmações sobre a passagem de um raio luminoso do vácuo para um meio transparente, homogêneo e linear:
- A velocidade do raio luminoso permanece inalterada
- A frequência do raio luminoso permanece inalterada
- O comprimento de onda do raio luminoso aumenta.
Determine o item CORRETO.
- Apenas e estão corretas.
- Apenas está correta.
- Todas estão corretas.
- Nenhuma está correta.
- Apenas e estão corretas.
- Apenas está correta.
Passo 1
Só pra lembrar: “passagem de um raio luminoso do vácuo para um meio transparente, homogêneo e linear”
Agora sim, vamos ver cada afirmação.
– a velocidade do raio luminoso permanece inalterada.
Isso é falso. Qualquer meio tem um índice de refração e por isso uma velocidade da luz característica nele.
Logo, a não ser que esse meio fosse vácuo, a afirmação é falsa.
(Ela é geral demais pra que o fato de existir algum meio – o vácuo – faça ela ser verdadeira).
Passo 2
– A frequência do raio luminoso permanece inalterada
Essa afirmação é verdadeira.
A frequência da luz é, de certa forma, o número de frentes de onda que passam por um certo ponto em um dado tempo.
Se a frequência não fosse igual na passagem do vácuo pra um outro meio, teriam frentes de onda se acumulando na interface entre os dois, o que simplesmente não acontece (a não ser que conseguíssemos fazer água ficar eletricamente carregada usando luz. É, não acontece).
Por outro lado, se a frequência no segundo meio fosse maior, então estaria surgindo frente de onda do nada.
De qualquer forma, não acontece. A frequência de um certo raio luminoso, na passagem de um meio pra qualquer outro, é sempre a mesma.
Passo 3
- O comprimento de onda do raio luminoso aumenta.
A velocidade da luz que se propaga em um meio qualquer é sempre menor do que a velocidade da luz no vácuo.
A velocidade de uma onda é dada por:
Como falamos antes, a frequência no vácuo e no meio são iguais. Logo:
Se , pra essa igualdade continuar, é necessário que . Então o comprimento de onda do raio luminoso diminui.
A afirmação é falsa.
A resposta final é que apenas a está correta, letra (b).
Resposta
Letra b)
Apenas está correta.