Em um experimento de óptica, um estudante observa um raio de luz monocromática que se propaga de um meio A…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um experimento de óptica, um estudante observa um raio de luz monocromática que se propaga de um meio A (índice de refração n_a) para um meio B (índice de refração n_b), com n_a > n_b separados por uma superfície plana. Considerando que ambos os meios são transparentes, homogêneos e isotrópicos, sobre as propriedades da luz nessa situação, é correto afirmar que (UECE 2026)
- A) o comprimento de onda da luz no meio A é maior do que no meio B.
- B) o raio de luz se aproxima da reta normal a superfície de separação entre os meios ao passar de A para B.
- C) a frequência da luz se altera ao passar do meio A para o meio B.
- D) a velocidade da luz no meio A é menor do que a velocidade da luz no meio B.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Lembre que o índice de refração de um meio é n = c/v, em que c é a velocidade da luz no vácuo e v é a velocidade da luz no meio. Logo, v = c/n. Como n_a > n_b, a velocidade no meio A é menor que no meio B, o que torna a alternativa D correta.
- Verifique a alternativa A. Ao mudar de meio, a frequência não muda, e a velocidade diminui com o aumento de n. Como λ = v/f, o comprimento de onda também diminui em meios de maior índice. Assim, no meio A (maior n) o comprimento de onda é menor que no meio B, e a afirmação está errada.
- Verifique a alternativa B. Ao passar de um meio mais refringente (A) para um menos refringente (B), o raio se afasta da normal, conforme a lei de Snell (n_a sen θ_a = n_b sen θ_b). Portanto, a alternativa está errada.
- Verifique a alternativa C. A frequência da onda é determinada pela fonte luminosa e permanece constante ao atravessar a superfície de separação entre os meios. O que muda são a velocidade e o comprimento de onda. Logo, a alternativa está errada.
- Conclusão. Apenas a alternativa D está correta, o que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Analise as propriedades da luz ao passar entre meios com diferentes índices de refração.
Alternativa por alternativa
O estudante acredita que o comprimento de onda é maior no meio de maior índice, talvez por associar 'mais denso' a 'mais espaçado'. Também pode confundir que a luz 'espalha' mais no meio mais refringente.
O estudante pensa que a luz sempre se aproxima da normal ao entrar em um meio, talvez por lembrar a regra de que o raio se aproxima da normal ao entrar em meio mais refringente, mas invertendo o sentido da passagem. Ele não aplica corretamente a lei de Snell.
O estudante acredita que a frequência muda ao mudar de meio, porque confunde a grandeza que se altera (velocidade e comprimento de onda) com a frequência. Ele pode imaginar que a onda 'muda de ritmo' ao atravessar o meio.
CORRETA. A velocidade da luz é menor no meio com maior índice de refração (meio A) e maior no meio com menor índice (meio B), portanto, a velocidade no meio A é menor que no meio B.
Raio-X da questão
refração da luz, índice de refração
diagnostico
propriedades da luz · índice de refração
Estude os conceitos de refração e índice de refração em óptica.
Confundir o comportamento da luz ao passar de meio mais refringente para menos refringente, como pensar que a luz sempre se aproxima da normal.
pensamento_critico
cientifico
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