UEMG 2012 — questão 13 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar três frases sobre a luz verde de um laser.

Passo 1 — Toninho. Velocidade alta não implica comprimento de onda grande; pela equação da onda, $v = \lambda f$, o comprimento de onda depende também da frequência. A luz verde tem comprimento de onda de cerca de 530 nm, ou seja, meio milésimo de milímetro: minúsculo. Toninho está errado.

Passo 2 — Ubirajara. A frequência da luz verde é

$$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \cdot 10^8}{5{,}3 \cdot 10^{-7}}$$

$$f \approx 5{,}7 \cdot 10^{14}\ \text{Hz}$$

A voz humana tem frequências de algumas centenas de hertz (da ordem de $10^2$ a $10^3$ Hz). A luz verde tem frequência centenas de bilhões de vezes maior. Ubirajara está certo.

Passo 3 — Felipe. Toda onda sofre difração, inclusive a luz. O efeito só fica visível quando o obstáculo ou a fenda tem tamanho comparável ao comprimento de onda; como o da luz é minúsculo, no dia a dia ela parece andar sempre em linha reta. Mas basta uma fenda bem estreita (ou as trilhas de um CD) para ver as franjas de difração. Felipe está errado.

⚠️ A armadilha: tomar a propagação retilínea do dia a dia como prova de que a luz não sofre difração (a frase de Felipe, alternativas B ou D). A luz difrata, sim; é que o efeito é pequeno para obstáculos grandes comparados ao seu comprimento de onda.

A ideia em uma frase: a luz tem comprimento de onda minúsculo e frequência altíssima (bem maior que a do som da voz), e, como toda onda, sofre difração.

Resposta: alternativa C (apenas Ubirajara).