UNEMAT 2011 — questão 4 de Física
Enunciado em texto
As fibras óticas representaram uma revolução na forma de transmitir informações. Com o sistema de fibra ótica, mais dados são enviados através de distâncias mais longas, com menor número de fios, ausência de interferências eletromagnéticas, além de se tornar mais vantajosa economicamente. O uso da fibra ótica tem se popularizado cada dia mais, desde iluminação de piscinas até exames para examinar o interior de uma artéria de um paciente com a introdução de feixes de fibra ótica. A comunicação por fibra se realiza através da propagação do sinal, obedecendo a um importante fenômeno da ótica geométrica:
(A) dispersão interna total.
(B) dispersão.
(C) absorção.
(D) absorção interna total.
(E) reflexão interna total.
(Enunciado: Concurso Vestibular UNEMAT 2011/1 — Unemat.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT).
Resolução comentada
O que a questão pede: o fenômeno óptico que mantém a luz presa dentro da fibra.
Passo 1 — como a fibra funciona. A fibra tem um núcleo de vidro (ou plástico) com índice de refração maior que o do revestimento em volta. A luz entra quase paralela ao eixo e atinge a parede da fibra com ângulo de incidência grande.
Passo 2 — a reflexão total. Quando a luz vai de um meio mais refringente para um menos refringente com ângulo de incidência maior que o ângulo limite, ela não refrata: é refletida por inteiro. Assim, a luz vai "quicando" nas paredes ao longo da fibra, sem escapar, mesmo nas curvas suaves. O ângulo limite L é dado por
Por que não as outras: dispersão é a separação das cores pela dependência do índice de refração com a frequência (o arco-íris, o prisma); "dispersão interna total" não é um fenômeno. Absorção é a perda de energia da luz no material, exatamente o que a fibra procura evitar; "absorção interna total" também não existe.
⚠️ A armadilha: marcar "dispersão interna total" porque o "interna total" soa familiar. O nome certo do fenômeno é reflexão interna total (ou simplesmente reflexão total).
A ideia em uma frase: a fibra óptica guia a luz por reflexão total: do núcleo (mais refringente) para o revestimento, acima do ângulo limite, a luz não sai.
Resposta: alternativa E (reflexão interna total).
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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