Questões de Concurso sobre Óptica

Um objeto pontual luminoso que oscila verticalmente em movimento harmônico simples, cuja equação da posição é y = A cos(ωt) , é disposto paralelamente a um espelho esférico gaussiano côncavo (E) de raio de curvatura igual a 8A , e a uma distância A 3 desse espelho (figura 1).

Um observador visualiza a imagem desse objeto conjugada pelo espelho e mede a amplitude A e a frequência de 1 oscilação do movimento dessa imagem.

Trocando-se apenas o espelho por uma lente esférica convergente delgada (L) de distância focal A e índice de refração n = 2, (figura 2), o mesmo observador visualiza uma imagem projetada do objeto oscilante e mede a amplitude A₂ e a frequência do movimento da imagem.

Considere que o eixo óptico dos dispositivos usados passe pelo ponto de equilíbrio estável do corpo que oscila e que as observações foram realizadas em um meio perfeitamente transparente e homogêneo de índice de refração igual a 1. Nessas condições, a razão entre as amplitudes A₂ e A_1, $\frac{A2}{A1}$ , de oscilação das imagens conjugadas pela lente e pelo espelho é

Observe a figura abaixo:

Na figura representada acima, um feixe de luz monocromática é refratado no ponto A da interface entre o material 1, cujo índice de refração é n1 = 1, e o material 2, cujo índice de refração é n2. O feixe incidente faz um ângulo B₁ com a normal, a qual é representada pela reta tracejada e refrata no material 2 sob um ângulo de refração B₂ no ponto A. Se sen(B₁) ={ $\frac{3}{2}$ e sen(B₂) = 0,5, então o índice de refração n2 do material 2 é:

Dois raios luminosos paralelos e simétricos em relação ao eixo óptico, interdistantes de 2 mm, devem ser focados em um ponto P no interior de um bloco transparente, a 1 mm de sua superfície, conforme mostra a figura. Para tal, utiliza-se uma lente delgada convergente com distância focal de 1 mm. Considerando que o bloco tem índice de refração $n=\sqrt{2}$ a distância $L$ entre o vértice $V$ da lente e a superfície do bloco deve ser ajustada para

Quando um feixe de luz incide sobre a superfície de um tanque de água, verticalmente, parte da luz entra na água e propaga-se para baixo ao longo da mesma direção. Se a luz incidir sobre a água obliquamente, o feixe terá sua direção inclinada para baixo. Esta mudança de direção de propagação da luz, ao passar de uma substância para outra, chamamos de:

Para construção de um telescópio para observações astronômicas, um grupo optou por construir um telescópio refrator, conhecido também por luneta, e o outro grupo, um telescópio refletor. Ambos utilizaram lentes objetivas de mesmo diâmetro. Por que para lentes de diâmetros maiores, o telescópio refletor é mais indicado?

Um objeto retilíneo e frontal $\overline{XY}$ , perpendicular ao eixo principal, encontra-se diante de uma lente delgada convergente. Os focos F e F’, os pontos antiprincipais A e A’ e o centro óptico “O” estão representados no desenho abaixo. Com o objeto $\overline{XY}$ sobre o ponto antiprincipal A, pode-se afirmar que a imagem $\overline{X^{\prime }{Y}^{\prime }}$ , desse objeto é:

Dados: $\overline{OF}$= $\overline{FA}$ e $\overline{O{F}^{\prime }}$ = $\overline{F^{\prime }{A}^{\prime }}$

Desenho Ilustrativo - Fora de Escala

Nos dias de hoje, o ser humano está acostumado com as maravilhas do mundo moderno, como, por exemplo, o rádio, a televisão, telefone celular, o GPS, forno de microondas etc. Com isso, estamos imersos num emaranhado de ondas que podem ser classificadas como mecânicas ou eletromagnéticas. Sobre as ondas podemos afirmar que:

I - A luz é considerada como onda eletromagnética enquanto se propaga no vácuo, e quando se propaga em meio material, ela é considerada como onda mecânica.

II - As ondas eletromagnéticas não necessitam de meio material para se propagar.

III - As ondas mecânicas se propagam nos sólidos, líquidos e gasosos.

IV - Refração é uma propriedade apenas da onda mecânica, que significa variação na sua frequência, ao mudar de direção de propagação.

V - As ondas mecânicas se propagam vácuo.

Assinale a alternativa que aponta a(s) afirmação(ões) correta(s):

A refração altera a forma com que os nossos sentidos percebem os objetos. Uma colher, por exemplo, dentro da água parece ter-se entortado. Sobre as imagens formadas por refração, pode-se afirmar que

Um experimento foi realizado para medir a distância focal de uma lente biconvexa. Considerando-se um sistema de coordenadas cartesianas com origem no centro da lente, variou-se a posição x de um objeto e mediu-se a posição i da imagem correspondente. Construindo-se o gráfico de i como função de x, obteve-se

Um raio de luz monocromático incide, segundo um ângulo de 60° com a normal (N), numa lâmina de faces paralelas, que está imersa no ar e sobre uma mesa, conforme a figura. Sabe-se que o índice de refração do ar vale 1 e que o raio de luz, após refratar na primeira face da lâmina, reflete na segunda face, de tal forma que o raio refletido forma com esta face um ângulo de 60°.

Assinale, dentre as alternativas a seguir, aquela que apresenta o valor do índice de refração do material do qual a lâmina é constituída.

Para que uma miragem superior ocorra, o raio de luz deve incidir na camada de menor índice de refração a um ângulo superior ao ângulo limite.

Um jovem de altura 1,70 m cujos olhos estejam a 1,50 m do chão, pretende comprar um espelho plano, retangular e vertical, que deseja instalar em seu quarto. Qual a menor altura do espelho e qual a altura mínima que a base do espelho deve ficar do chão, necessárias para que o jovem possa ver toda a sua imagem, independente de sua distância ao plano do espelho, respectivamente:

Uma imagem real, invertida e maior que o objeto é gerada por:

Um objeto ao ser colocado entre dois espelhos planos que formam entre si um ângulo alfa, forma 8 imagens. O valor de alfa corresponde a:

Com o seu conhecimento de Refração Luminosa, analise as proposições a seguir e assinale a proposição correta.

I - Ao passar de um meio menos refringente para um meio mais refringente, o raio luminoso se afasta da normal.

II - Para que ocorra reflexão total, é preciso que a luz se propague do meio mais refringente para o menos refringente e que o ângulo de incidência seja maior que o de um certo ângulo limite.

III - Durante uma dispersão luminosa, em uma superfície ar-vidro, a componente que mais se aproxima do eixo normal de incidência é a violeta.