Questão FC714496
A figura mostra o esquema de um recipiente contendo um determinado líquido A. Um raio de luz monocromática incide sobre a superfície livre do líquido segundo um ângulo î com a vert
Ótica
VUNESP · 2025
A figura mostra o esquema de um recipiente contendo um determinado líquido A. Um raio de luz monocromática incide sobre a superfície livre do líquido segundo um ângulo î com a vertical e refrata até atingir o fundo do recipiente. O sistema se encontra no ar. A seguir o líquido A é substituído por outro líquido B, de índice de refração maior que o de A, e ocupando o mesmo volume no recipiente. A direção de incidência do mesmo raio luminoso é mantida.
Assim, o raio refratado deverá se propagar com
- menor velocidade no líquido B do que no líquido A, e o ângulo de refração em B deverá aumentar quando comparado ao de A.
- menor velocidade no líquido B do que no líquido A, e o ângulo de refração em B deverá diminuir quando comparado ao de A.
- maior velocidade no líquido B do que no líquido A, e o ângulo de refração em B deverá diminuir quando comparado ao de A.
- a mesma velocidade nos dois líquidos, mas o ângulo de refração em B deverá diminuir quando comparado ao de A.
- a mesma velocidade nos dois líquidos, mas o ângulo de refração em B deverá aumentar quando comparado ao de A.
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Gabarito
B
Comentário do professor
Como o líquido B tem índice de refração maior que o do líquido A, vale a relação \(n=\dfrac{c}{v}\). Logo, para \(n_B>n_A\) decorre que a velocidade da luz em B é menor: \(v_B=\dfrac{c}{n_B}
Aplicando a Lei de Snell, \(n_{\text{ar}}\sin\theta_i=n_A\sin\theta_A=n_B\sin\theta_B\). Mantendo o mesmo ângulo de incidência, isolamos \(\sin\theta_B=\dfrac{n_A}{n_B}\sin\theta_A\).
Como \(\dfrac{n_A}{n_B}<1\), tem-se \(\sin\theta_B<\sin\theta_A\) e, portanto, o ângulo de refração em B é menor que em A. Assim a luz anda mais devagar em B e refrata menos, aproximando-se mais da normal.
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