Questão 102 - UnB - PAS 2023/2

    A fibra óptica permite a transmissão de informação em altíssimas taxas e longas distâncias, na forma de uma onda eletromagnética. Conforme a figura I, a fibra é composta por três camadas concêntricas em formato cilíndrico: o núcleo, com índice de refração ; a casca, com índice refração ; e a capa, que tem finalidade apenas de proteção. A figura II apresenta um corte longitudinal da fibra, de comprimento , no qual dois raios de luz,  e , após terem sido injetados na fibra a partir do ambiente externo, se propagam sofrendo refração e reflexão no interior do núcleo da fibra. O índice de refração   e  . O comportamento dos raios de luz na fibra pode ser explicado pelos fenômenos da refração e da reflexão especular, que obedecem à Lei de Snell. Na figura II, o raio  sofre diversas reflexões totais na interface entre o núcleo e a casca da fibra óptica, não havendo refração para a casca, e os raios  e  chegam ao ponto , partindo do mesmo ponto , segundo um ângulo  entre eles, no interior da fibra, e um ângulo , no exterior da fibra, antes de serem nela injetados. Esses dois raios correspondem a duas ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda  e , respectivamente.

 

Com base nas informações do texto precedente e considerando a velocidade de propagação da onda eletromagnética no vácuo igual a , julgue o item a seguir.

Considere-se que a potência do raio de luz seja dada, em watt, por  , em que  é a frequência da onda eletromagnética correspondente, em ,  é o comprimento do trajeto efetivamente percorrido pelo raio a partir do ponto , em km, e  é um parâmetro igual a . Considere-se, ainda, que 

 

A partir dessas informações, é correto afirmar que a potência do raio  no ponto , é