Questão 1
(PUC-RIO 2007) Um feixe de luz de comprimento de onda de 600 nm se propaga no vácuo até atingir a superfície de uma placa de vidro. Sabendo-se que o índice de refração do vidro é n = 1,5 e que a velocidade de propagação da luz no vácuo é de 3 x 108 m/s, o comprimento de onda e a velocidade de propagação da onda no vidro em nm e m/s, respectivamente, são: (Obs: 1 nm = 1 x 10−9 m).
a) 200 nm; 4 x 108 m/s
b) 200 nm; 3 x 108 m/s
c) 200 nm; 2 x 108 m/s
d) 400 nm; 1 x 108 m/s
e) 400 nm; 2 x 108 m/s
Questão 2
(UN. MACKENZIE) A velocidade de propagação da luz em determinado líquido é 80% daquela verificada no vácuo. O índice de refração desse líquido é:
a)1,50
b)1,25
c)1,00
d) 0,80
e) 0,20
Questão 3
Um raio de luz atravessa a interface entre o ar e um líquido desconhecido, mudando sua direção conforme mostra a figura abaixo. Sabendo que o índice de refração do ar é 1, calcule o índice de refração do líquido. Dados: sen35º = 0,57 e sen20º = 0,34.
O raio de luz atravessa a interface entre dois meios e sofre refração
Questão 4
A luz atravessa um material feito de plástico com velocidade v = 1,5 x 108 m/s. Sabendo que a velocidade da luz no vácuo é 3,0 x 108 m/s, calcule o índice de refração do plástico.
Resposta Questão 1
Quando a luz passa de um meio para outro com índice de refração diferente e com o seu comprimento de onda alterado, utilizamos a relação a seguir para calcular o novo comprimento de onda:
λ' = λ0
n
Sendo que:
λ' é o comprimento de onda ao passar para um meio material;
λ0 é o comprimento de onda no vácuo;
n é o índice de refração do meio.
Substituindo os dados do problema na equação acima, temos que:
λ' = 600 x 10-9 = 400 nm
1,5
E a velocidade da onda é dada por:
v = c = 3 x 108 = 2 x 108 m/s
n 1,5
Portanto, a alternativa correta é a letra “e”.
Resposta Questão 2
Inicialmente, é necessário separar os dados oferecidos pelo problema:
c – velocidade da luz no vácuo;
80% c = 0,8c é a velocidade de propagação da luz no líquido.
Utilizando a equação:
n = c
v
Substituindo os dados:
n = c
0,8c
Cancelando c, temos:
n = 1 = 1,25
0,8
O índice de refração é 1,25: Alternativa “b”.
Resposta Questão 3
Para encontrar o índice de refração do líquido, devemos utilizar a Lei de Snell:
nar . Senθ = nliquido . Senθ2
Substituindo os dados, temos:
1 . sen35 = nliquido . sen20
1 . 0,57 = nliquido . 0,34
nliquido = 0,57
0,34
nliquido = 1,67
Resposta Questão 4
O índice de refração é calculado com a expressão:
n = c
v
n = 3 x 108
1,5 x 108
n = 2
