Questões de Concurso sobre Óptica

A imagem de um objeto real produzida por um espelho plano é real, direita e enantiomorfa.

O olho humano é um instrumento óptico natural que produz imagens sobre a retina, porém, em alguns casos, a imagem pode se formar depois da retina, o que pode estar relacionado a um defeito visual conhecido como miopia.

O espelho plano é um sistema estigmático, aplanético e ortoscópico.

Quando os raios incidentes sobre um espelho esférico não são paraxiais, diferentemente de um espelho plano, não ocorre a formação de uma imagem pontual exata de um objeto pontual, ou seja, a imagem é borrada; este fato constitui uma aberração conhecida como aberração esférica.

Na década de 1950, eram vendidos, em lojas de brinquedos, “óculos de raio-X” (ilustração da época). Com ele, supostamente, era possível ver os ossos dos dedos da mão ao posicioná-la entre uma fonte de luz e os olhos, municiado com esses óculos. Na verdade, no lugar da lente, havia uma pequena seção central (orifício) preenchida com uma pena de galinha, que formava uma espécie de retículo (múltiplas fendas). O fenômeno nada tinha a ver com o “raio-X”, uma vez que não havia fonte de radiação utilizada.

O divertido resultado da visão é explicado pelo fenômeno da

A figura a seguir mostra um objeto O colocado a uma distância R à esquerda de um espelho esférico convexo que tem um raio de curvatura R. O ponto C é o centro de curvatura do espelho.

Nesse caso, a imagem formada pelo espelho está

Um arranjo óptico, representado pela Figura 1, é constituído de um objeto luminoso bidimensional alinhado com o centro óptico e geométrico de um suporte S que pode ser ocupado individualmente por uma lente esférica convergente (L1), uma lente esférica divergente (L2), um espelho esférico gaussiano convexo (E1), um espelho esférico gaussiano côncavo (E2) ou por um espelho plano (E3).

Considere que todos os elementos gráficos, que podem ser instalados no suporte, sejam ideais e que o arranjo esteja imerso no ar.

Utilizando-se, aleatória e separadamente, os elementos L1, L2, E1, E2 e E3, no suporte S, pode-se observar as imagens I1, I2, I3, I4 e I5 conjugadas por esses elementos, conforme Figura 2.

Nessas condições, a única sequência que associa corretamente cada elemento gráfico utilizado à sua possível imagem conjugada, I1, I2, I3, I4 e I5, respectivamente, é

A luneta astronômica é um instrumento óptico destinado à observação de objetos celestes a grandes distâncias. Este instrumento consta basicamente de duas lentes, não justapostas e associadas coaxialmente, a objetiva e a ocular. Como o saudoso Prof. Dr. Alberto Gaspar escreveu em seu livro, a palavra objetiva pode ser entendida como uma abreviação da expressão “lente voltada para o objeto” e a palavra ocular está relacionada aos olhos. Sabe-se que a objetiva apresenta grande distância focal e a imagem conjugada é invertida e serve de objeto para a ocular. A imagem conjugada pela ocular é invertida com relação ao objeto celeste e maior com relação a imagem conjugada pela objetiva. Portanto, pode-se concluir que:

Considere uma situação em que um feixe luminoso incide sobre uma lâmina d’água transparente de tal forma que parte da luz seja refratada e parte seja refletida. Nesse caso, quando a soma do ângulo de incidência com o ângulo de refração resulta em um ângulo reto, o ângulo de incidência é denominado ângulo de Brewster (θ_B). Nessas circunstâncias, para luz incidente não polarizada, a luz refletida torna-se polarizada, o que permite uma visão mais nítida da superfície. Nas figuras, pode-se ver duas fotografias de um mesmo lago, uma feita com uma lente não polarizada e a outra, com uma lente polarizada.

(https://slidetodoc.com)

Considere que, quando um raio luminoso se propaga pelo ar e incide na superfície do lago representado na figura, o ângulo de Brewster seja θ_B = 53º. Sendo n_AR = 1 o índice de refração absoluto do ar e adotando sen53º = 0,8 e cos53º = 0,6, o índice de refração absoluto das águas desse lago é, aproximadamente,

Existem diversos relatos de incêndios causados pela incidência da luz solar sobre lentes de vidro. Na investigação das causas de um incêndio, foi identificado que o fogo começou com a presença de uma lente de vidro posicionada exatamente a 10cm de um objeto ignífero. A incidência da luz solar levou o objeto à ignição, dando início ao incêndio. Nesse cenário, assinale a alternativa correta.

Um objeto linear AB está inicialmente em repouso no ponto I, perpendicularmente ao eixo principal de uma lente delgada convergente L de distância focal 30 cm.

Se esse objeto se deslocar do ponto I ao ponto II em um intervalo de tempo de cinco segundos, a velocidade escalar média da imagem desse objeto, nesse mesmo intervalo de tempo, será de

Sabendo que uma onda luminosa de feixe estreito, com comprimento de onda de 550 nm, se propagando no ar, incide em uma das faces de um prisma com um ângulo de incidência i₁ = 60º, conforme a figura abaixo, e emerge na outra face com um ângulo de desvio θ = 30º, calcule o índice de refração do prisma e assinale a opção correta.

Dado: n_ar=1,0

Caso as posições ocupadas pelas lentes L₁ e L₂ sejam trocadas entre si, a imagem final passará a ser conjugada à esquerda do conjunto.

O módulo da distância focal de cada lente é igual a 8 cm.

A ótica é uma área da física que estuda os fenômenos envolvendo a propagação da luz e suas propriedades. Em relação aos princípios fundamentais da ótica, assinale a afirmativa correta.

As câmeras fotográficas digitais são muito populares com a relevância das redes sociais atualmente, e entender seu funcionamento torna a ótica geométrica bastante atrativa didaticamente. O desenvolvimento das câmeras fotográficas remete ao aperfeiçoamento tecnológico realizado a partir das câmeras escuras de orifício, que fazem parte da cultura humana desde tempos anteriores à escrita. A figura representa o comportamento do facho de luz que parte de um único ponto de cada objeto e atinge o anteparo após cruzar um orifício de tamanho finito. O objeto B está mais distante da câmera de orifício do que o objeto A.

Elementos relevantes para a formação de uma imagem projetada é a sua nitidez e luminosidade. A condição ideal para formação de uma imagem perfeitamente nítida é a correspondência de um ponto do objeto a um ponto no fundo projetado na superfície oposta à abertura e a luminosidade está relacionada à quantidade de luz que incide no anteparo. Levando em consideração o exposto acima, analise as afirmativas abaixo.

I. As dimensões finitas do orifício implicam em nunca se obter uma imagem perfeitamente nítida.

II. A vantagem de aumentar o tamanho do orifício é o ganho em luminosidade.

III. A desvantagem de aumentar o tamanho do orifício é a perda de nitidez.

IV. Numa câmera de orifício real os objetos mais próximos ficam menos nítidos do que objetos mais distantes.

Estão corretas as afirmativas:

A figura mostra dois espelhos planos, E₁ e E₂, que fazem entre si um ângulo α. Um raio de luz incide sobre E₁ e, após uma primeira reflexão, incide sobre E₂, onde sofre uma segunda reflexão. Após a segunda reflexão, esse raio cruza o raio incidente fazendo com ele um ângulo β.

O valor da relação $\frac{\beta }{\alpha }$ está corretamente indicado em:

Um observador O visualiza uma placa com a inscrição AFA através de um periscópio rudimentar construído com dois espelhos planos E₁ e E₂ paralelos e inclinados de 45º em relação ao eixo de um tubo opaco, conforme figura abaixo.

Nessas condições, a opção que melhor representa, respectivamente, a imagem da palavra AFA conjugada pelo espelho E₁ e a imagem final que o observador O visualiza através do espelho E₂ é

Segundo Tipler, a trajetória seguida pela luz, viajando de um ponto a outro é tal que o tempo de viagem é o mínimo. Isso é, a luz percorre a trajetória mais rápida. Tal afirmativa refere-se:

Um raio de luz incide em ângulos de 25º e outro de 60º em relação a uma superfície refletora, sofrendo, assim, uma reflexão regular. Sabendo que um raio não interfere no outro, os ângulos de reflexão desses raios de luz são iguais, respectivamente, a