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Questão FC277623

Disponível em: https://descomplica.com.br/blog/fisica/lista-optica-geometricaespelhos-planos/. Acesso em: 20 dez. 2018. Em dias ensolarados e secos, é comum a ocorrência do chamado

Ótica

CEBRASPE (CESPE) · 2019

 

 

 

Disponível em: https://descomplica.com.br/blog/fisica/lista-optica-geometricaespelhos-planos/. Acesso em: 20 dez. 2018.

 

Em dias ensolarados e secos, é comum a ocorrência do chamado efeito miragem nas estradas, que consiste na percepção de aparentes poças d’água no asfalto, conforme  ilustrado na imagem acima. Esse efeito óptico é causado pela curvatura sofrida pela luz ao atravessar camadas de ar de diferentes temperaturas. Quanto mais próximo do asfalto, mais quente é o ar, e isso afeta o índice de refração de cada camada. Para explicar o efeito miragem, pode-se considerar que o ar perto do asfalto é dividido em camadas, cada qual com um índice de refração próprio, como apresenta a figura I abaixo, em que n1, n2 e n3 representam os índices de refração das camadas 1, 2 e 3 mais próximas do asfalto. A figura II mostra, de forma ampliada, a interface entre a camada 2 e a camada 1, onde o raio de luz sofre reflexão interna total, e os ângulos de incidência e de reflexão do feixe de luz nessa interface.

 

 

 

Na situação representada pela figura I, quando a luz se aproxima do asfalto,

  1. sua velocidade aumenta, sua frequência se mantém constante e seu comprimento de onda diminui.
  2. sua velocidade se mantém constante, sua frequência aumenta e seu comprimento de onda aumenta.
  3. sua velocidade se mantém constante, sua frequência diminui e seu comprimento de onda aumenta.
  4. sua velocidade aumenta, sua frequência diminui e seu comprimento de onda se mantém constante.
  5. sua velocidade diminui, sua frequência aumenta e seu comprimento de onda se mantém constante.
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Gabarito

A

Comentário do professor

A alternativa afirma que, ao aproximar-se do asfalto, a luz tem a velocidade aumentada, a frequência mantida e o comprimento de onda diminuído.

O índice de refração relaciona-se com a velocidade pela expressão \(n=\dfrac{c}{v}\). Como o ar mais próximo ao asfalto está mais quente e menos refringente, seu índice é menor; portanto a luz, ao entrar nessas camadas, passa para um meio de menor \(n\) e sua velocidade aumenta.

A frequência é determinada pela fonte e permanece inalterada na refração. Usando \(v=\lambda f\), com \(f\) constante, um aumento de \(v\) implica \(\lambda=\dfrac{v}{f}\) maior; ou seja, na realidade o comprimento de onda aumenta, não diminui — as duas primeiras afirmações da alternativa estão corretas; a terceira, segundo a física básica de ondas, está incorreta.

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