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(UFG) O arco-íris é um fenômeno óptico em que a luz solar incide nas gotículas de água suspensas na atmosfera, gerando as cores do espectro eletromagnético

02. (UFG) O arco-íris é um fenômeno óptico em que a luz solar incide nas gotículas de água suspensas na atmosfera, gerando as cores do espectro eletromagnético. Nesse fenômeno, em que ordem ocorrem os processos físicos envolvidos?

  1. Refração, dispersão, reflexão e refração.
  2. Dispersão, refração, reflexão e refração.
  3. Dispersão, reflexão, refração e transmissão.
  4. Refração, dispersão, transmissão e refração.
  5. Refração, reflexão, refração e dispersão.

Resposta: A

Resolução:

A resposta correta é a (A). A ordem correta dos processos físicos envolvidos na formação de um arco-íris é:

Refração: a luz solar branca incide nas gotículas de água e é refratada, ou seja, seu caminho é desviado.

Dispersão: a luz branca é refratada em diferentes ângulos, dependendo do seu comprimento de onda. Os comprimentos de onda mais curtos (azul e violeta) são refratados em maiores ângulos do que os comprimentos de onda mais longos (vermelho e laranja).

Reflexão: parte da luz refratada é refletida nas paredes internas da gotícula de água.

Refração: a luz refletida é refratada novamente ao sair da gotícula de água.

Portanto, a ordem correta é refração, dispersão, reflexão e refração.

As demais alternativas estão incorretas:

(B) A dispersão ocorre antes da refração.

(C) A reflexão ocorre após a refração.

(D) A transmissão ocorre após a reflexão.

(E) A dispersão ocorre após a reflexão.

Aqui está uma explicação mais detalhada de cada processo:

Refração: a luz solar branca incide nas gotículas de água com um ângulo de incidência. O índice de refração da água é maior do que o do ar, portanto, a luz é refratada, ou seja, seu caminho é desviado. O ângulo de refração depende do índice de refração do meio e do ângulo de incidência.

Dispersão: a luz branca é composta por diferentes comprimentos de onda, que correspondem às diferentes cores do espectro eletromagnético. Os comprimentos de onda mais curtos (azul e violeta) são refratados em maiores ângulos do que os comprimentos de onda mais longos (vermelho e laranja). Esse fenômeno é conhecido como dispersão da luz.

Reflexão: parte da luz refratada é refletida nas paredes internas da gotícula de água. O ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência.

Refração: a luz refletida é refratada novamente ao sair da gotícula de água. O ângulo de refração depende do índice de refração do meio e do ângulo de incidência.

Ao observar um arco-íris, vemos as cores do espectro eletromagnético em ordem, do vermelho ao violeta. Isso ocorre porque os comprimentos de onda mais curtos são refratados em maiores ângulos e, portanto, são vistos primeiro.