Exercícios sobre Dispersão da Luz (questões resolvidas)
A dispersão da luz é um fenômeno estudado pela Física. Sendo um assunto estudado no ensino médio, também está presente no Enem e vestibulares.
Questão 1
O fenômeno da dispersão da luz ocorre quando a luz branca atravessa um prisma de vidro e se decompõe em diversas cores. Esse fenômeno acontece fundamentalmente porque:
A. A velocidade da luz no vácuo depende da sua cor.
B. O índice de refração do material do prisma é diferente para cada frequência da luz.
C. A luz branca é uma onda monocromática que se divide ao bater em superfícies sólidas.
D. O prisma absorve as cores escuras e reflete as cores claras.
O índice de refração (n) de meios materiais como vidro ou água depende da frequência (f) da luz. Como a luz branca é uma mistura de várias frequências, cada uma sofre um desvio diferente ao entrar no prisma.
Questão 2
Ao sofrer dispersão em um prisma de vidro comum, qual das cores do espectro visível sofre o desvio mais acentuado em relação à direção original do feixe de luz branca?
A. Amarelo.
B. Verde.
C. Vermelho.
D. Violeta.
A luz violeta tem a maior frequência e o menor comprimento de onda no espectro visível.
Em materiais transparentes comuns, quanto maior a frequência, maior o índice de refração encontrado, logo, maior o desvio sofrido.
Questão 3
O arco-íris é um fenômeno natural que combina diversos processos ópticos. Para que um observador veja um arco-íris, os processos que ocorrem dentro das gotículas de água são, respectivamente:
A. Absorção seletiva de frequências e reemissão.
B. Refração, reflexão interna e refração acompanhada de dispersão.
C. Apenas reflexão especular nas paredes externas das gotas.
D. Reflexão total, difração e interferência.
A luz solar sofre refração ao entrar na gota (onde já começa a dispersão), reflete na face posterior interna da gota e sofre nova refração ao sair para o ar, direcionando as cores separadas para o observador.
Questão 4
Considere que a luz vermelha e a luz azul se propagam no vidro. Sabendo que o índice de refração para o azul (
) é maior que para o vermelho (
), podemos afirmar sobre suas velocidades no vidro (v):
A. A velocidade de ambas é maior que a velocidade no vácuo.
B. 
C. 
D. 
Pela relação v = c/n, a velocidade é inversamente proporcional ao índice de refração. Se 
, então a velocidade do azul deve ser menor que a do vermelho no vidro.
Questão 5
Isaac Newton, em seus experimentos com prismas, demonstrou que a luz branca não era ʼpuraʼ, mas composta. Ele provou isso ao:
A. Observar que a luz branca atravessa qualquer material sem mudar.
B. Usar um segundo prisma invertido para recombinar as cores em luz branca.
C. Mostrar que o prisma criava as cores através do calor.
D. Provar que a luz é composta apenas por fótons verdes.
O "Experimentum Crucis" de Newton envolveu colocar um segundo prisma para mostrar que as cores não eram criadas pelo vidro, mas eram partes constituintes da luz que podiam ser separadas e depois reunidas.
Questão 6
Em um dia chuvoso, para que um observador consiga visualizar um arco-íris, é necessário que:
A. O Sol esteja escondido atrás das nuvens de chuva.
B. A chuva ocorra apenas à noite sob luz artificial.
C. O Sol esteja exatamente acima da cabeça do observador.
D. O observador esteja entre o Sol e a chuva, de costas para o Sol.
Como ocorre uma reflexão interna nas gotas, a luz "volta" na direção da fonte. Por isso, você deve estar entre a fonte de luz e as gotas de água para ver o arco.
Questão 7
Um raio de luz monocromática amarela incide sobre um prisma de vidro. O que se observa na saída do prisma?
A. O raio transforma-se em luz branca.
B. A decomposição em cores do arco-íris.
C. O raio sofre apenas desvio e refração, mantendo-se amarelo.
D. O raio sai sem sofrer nenhum desvio.
A dispersão é a separação das cores que compõem uma luz policromática.
Se a luz já é de uma cor só (monocromática), ela apenas mudará de direção ao ser refratada, mas não se dividirá em outras cores.
Veja também:
Dispersão da luz: o que é e como ocorre
Luz: o que é, suas fontes, propriedades e meios de propagação
Fenômenos ópticos: o que e quais são
ASTH, Rafael. Exercícios sobre Dispersão da Luz (questões resolvidas). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-dispersao-da-luz-questoes-resolvidas/. Acesso em:
