Questão 4
FUVEST 2010
(FUVEST - 2010 - 2 fase - Questão 4)
Luz proveniente de uma lâmpada de vapor de mercúrio incide perpendicularmente em uma das faces de um prisma de vidro de ângulos 30º, 60º e 90º, imerso no ar, como mostra a figura ao lado. A radiação atravessa o vidro e atinge um anteparo. Devido ao fenômeno de refração, o prisma separa as diferentes cores que compõem a luz da lâmpada de mercúrio e observam-se, no anteparo, linhas de cor violeta, azul, verde e amarela. Os valores do índice de refração n do vidro para as diferentes cores estão dados abaixo.
a) Calcule o desvio angular , em relação à direção de incidência, do raio de cor violeta que sai do prisma.
b) Desenhe, na figura da página de respostas, o raio de cor violeta que sai do prisma.
c) Indique, na representação do anteparo na folha de respostas, a correspondência entre as posições das linhas L1, L2, L3 e L4 e as cores do espectro do mercúrio.
Gabarito:
Resolução:
a) O esquema do raio de luz é:
Assim:
Da figura:
b) Utilizando o esquema da folha de respostas, o desenho do raio de luz violeta que sai do prisma é:
c) Pela Lei de Snell:
Como o índice de refração do ar é 1 para todos os tipos de luz e sabendo que aquele do prisma varia de acordo com o comprimendo de onda da luz incidente, o desvio maior deve ser para o violeta, e este diminui em relação ao amarelo. Então:
