Santa Casa 2026.2Questão 66de 80Um raio de luz monocromática propaga-se no ar e incide obliquamente sobre a superfície da água contida em um copo

FísicaÓptica

Numeração da versão 1.

Um raio de luz monocromática propaga-se no ar e incide obliquamente sobre a superfície da água contida em um copo. Ao atravessar a fronteira entre o ar e a água, observa-se que o raio refratado desvia no sentido de se aproximar da reta normal (n) à superfície da água, como mostra a figura.

Na situação descrita,

Alternativa A: o raio luminoso poderia sofrer reflexão total ao tentar passar do ar para a água se o ângulo de incidência aumentasse.
Alternativa B: a frequência da luz diminui quando ela atravessa a fronteira entre o ar e a água.
Alternativa C: a velocidade da luz aumenta quando ela passa a se propagar na água, pois a água é mais refringente do que o ar.
Alternativa D, a correta: o comprimento de onda da luz diminui quando ela passa a se propagar na água.Resposta
Alternativa E: o índice de refração do ar é maior do que o da água, de acordo com o desvio sofrido pela luz.

Resolução do Jazz

O que a questão pede: o que acontece com a luz ao passar do ar para a água, sabendo que o raio se aproxima da normal.

Passo 1. Ler o desvio: aproximar-se da normal significa entrar num meio mais refringente: $n_{\text{água}} > n_{\text{ar}}$ .

Passo 2. O que muda na refração: a frequência é fixada pela fonte e não muda. A velocidade cai, pois $v = \frac{c}{n}$ . Pela equação da onda, $v = \lambda f$ , com $f$ constante:

v \downarrow \Rightarrow \lambda \downarrow

Conferindo as alternativas:
(A) Incorreta. Reflexão total só ocorre do meio mais refringente para o menos refringente, nunca do ar para a água.
(B) Incorreta. A frequência não muda na refração.
(C) Incorreta. A água é mais refringente, mas por isso a velocidade diminui.
(D) Correta. Com $f$ constante e $v$ menor, o comprimento de onda diminui.
(E) Incorreta. O desvio mostra o contrário: a água tem índice maior.

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