UFRGS FIS LIT ESP 2013
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem.
A radiação luminosa emitida por uma lâmpada a vapor de lítio atravessa um bloco de vidro transparente, com índice de refração maior que o do ar.
Ao penetrar no bloco de vidro, a radiação luminosa tem sua frequência ........ . O comprimento de onda da radiação no bloco é ........ que no ar e sua velocidade de propagação é ........ que no ar.
alterada – maior – menor
alterada – o mesmo – maior
inalterada – maior – menor
inalterada – menor – menor
inalterada – menor – a mesma
Resolução
Para uma onda luminosa que passa de um meio para outro sem mudar de fonte, vale a conservação da frequência. O número de oscilações por segundo que sai da lâmpada é o mesmo que chega à interface e que continua no interior do vidro, porque não há acúmulo nem falta de cristas na fronteira.
Sabendo disso:
- Frequência (f): permanece inalterada.
- Velocidade (v): no vidro, de índice de refração \(n>1\), vale \(v = \dfrac{c}{n}\), logo é menor do que no ar.
- Comprimento de onda (\(\lambda\)): como \(v = f\,\lambda\) e \(f\) é constante, a diminuição de \(v\) implica diminuição proporcional de \(\lambda\). Portanto, \(\lambda\) é menor no vidro.
Assim, a sequência correta é:
inalterada – menor – menor
Alternativa correta: D.
Dicas
Erros Comuns
- Índice de refração: \(n = \dfrac{c}{v}\). Quanto maior \(n\), menor a velocidade da luz no meio.
- Relação básica da onda: \(v = f\,\lambda\).
- Conservação da frequência: na passagem de um meio a outro, a frequência da onda não muda; o que muda é a velocidade (e, consequentemente, o comprimento de onda).
