FAMECA 2024 — questão 41 de Física
Enunciado em texto
Um feixe de luz branca, que incide em uma das faces de um prisma de vidro imerso no ar, emerge em outra face separado em suas cores componentes, com a luz vermelha sofrendo o menor desvio e a luz violeta sofrendo o maior desvio, como mostrado na figura.
[Figura: prisma triangular. A “Luz branca” incide de baixo para cima na face esquerda (com a normal tracejada) e, dentro do prisma, segue até a face direita (o prolongamento do raio incidente aparece tracejado). Saem dois raios: a “Luz vermelha”, quase horizontal, mais próxima do prolongamento, e a “Luz violeta”, mais inclinada para baixo, com desvio maior.]
Considere que esse mesmo feixe de luz branca incida obliquamente em uma lâmina de faces paralelas, feita de vidro e imersa no ar. A representação de como esse feixe emergirá pela face oposta é:
(A) [Figura: lâmina retangular vertical; a luz branca incide na face esquerda, subindo para a direita (com a normal tracejada e o prolongamento do raio tracejado); sai pela face direita um único raio de “Luz branca”, paralelo ao incidente e deslocado para baixo do prolongamento.]
(B) [Figura: mesma lâmina; saem pela face direita dois raios horizontais: “Luz violeta” em cima e “Luz vermelha” embaixo.]
(C) [Figura: mesma lâmina; saem pela face direita dois raios horizontais: “Luz vermelha” em cima e “Luz violeta” embaixo.]
(D) [Figura: mesma lâmina; saem pela face direita dois raios paralelos ao incidente: “Luz violeta” em cima, mais perto do prolongamento tracejado, e “Luz vermelha” embaixo, mais afastada dele.]
(E) [Figura: mesma lâmina; saem pela face direita dois raios paralelos ao incidente: “Luz vermelha” em cima, mais perto do prolongamento tracejado, e “Luz violeta” embaixo, mais afastada dele.]
(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2024, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: como sai a luz branca depois de atravessar uma lâmina de vidro de faces paralelas, sabendo que o violeta desvia mais que o vermelho.
Passo 1 — cada cor sai paralela ao raio incidente. Na lâmina de faces paralelas, a segunda refração “desfaz” a primeira: o ângulo com que a luz sai é igual ao ângulo com que entrou. Isso vale para cada cor separadamente. Então todas as cores saem paralelas ao raio incidente, só deslocadas lateralmente. Isso já elimina (B) e (C), em que os raios saem horizontais.
Passo 2 — as cores se separam dentro do vidro. O índice de refração do vidro é maior para o violeta do que para o vermelho (por isso o violeta desvia mais no prisma). Ao entrar, o violeta se aproxima mais da normal (fica mais “achatado”, mais horizontal) e sobe menos dentro da lâmina; o vermelho se desvia menos e sobe mais. Os dois chegam à face oposta em pontos diferentes: o vermelho mais acima, o violeta mais abaixo. Isso elimina (A), em que a luz sai branca, sem separação.
Passo 3 — qual fica mais perto do prolongamento. O vermelho, que desvia menos, fica mais perto da direção original (o prolongamento tracejado): menor deslocamento lateral. O violeta, que desvia mais, sai mais deslocado, abaixo do vermelho. É a figura (E).
⚠️ A armadilha: inverter as cores e marcar a (D). O deslocamento lateral cresce com o desvio sofrido na entrada; como o violeta é o que mais desvia, é ele que sai mais longe do prolongamento do raio incidente.
A ideia em uma frase: na lâmina de faces paralelas, cada cor sai paralela ao raio incidente, e a que mais desvia (violeta) sai mais deslocada.
Resposta: alternativa E.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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