Questões de Concurso sobre Óptica Geométrica

A respeito de microscopia, julgue os itens a seguir.

I O poder de resolução dos microscópios ópticos atuais é de 0,2 µm, cerca de mil vezes mais que o do olho humano.

II O microscópio óptico forma sua imagem a partir da incidência de elétrons sobre o objeto de estudo.

III O microscópio eletrônico de varredura tem um poder de resolução que pode chegar a 0,3 nm.

Assinale a opção correta.

A medida do grau de interferência à passagem da luz, através do líquido, se refere à(ao):

O olho humano pode ser considerado um dispositivo detector de ondas eletromagnéticas de determinada faixa do espectro eletromagnético.

A visão de um objeto presente em uma sala iluminada, independentemente da posição em que estiver sendo observado, é possível através da reflexão difusa da luz.

Admitindo que o comprimento de onda do feixe no meio 1 é 𝜆 = 1,5. 10⁻⁶𝑚, é correto afirmar que a frequência desse feixe é 𝑓 = 200 THz.

Considere um feixe de luz linearmente polarizada com uma densidade de energia por unidade de área de 1000 W/m². Esse feixe de luz oscila a um ângulo de +20° em relação à vertical nos quadrantes 1 e 3 (considerando o círculo trigonométrico). Durante sua propagação, esse feixe de luz encontra dois polarizadores lineares ideais em sequência. O primeiro polarizador tem seu eixo de transmissão desviado a -25° em relação à vertical nos quadrantes 2 e 4, enquanto o segundo polarizador está posicionado a +35° em relação à vertical nos quadrantes 1 e 3.

(Se necessário use: 𝑐𝑜𝑠5° = 0,996, 𝑐𝑜𝑠10° = 0,985, 𝑐𝑜𝑠15° = 0,966, 𝑐𝑜𝑠20° = 0,940, 𝑐𝑜𝑠25° = 0,906, 𝑐𝑜𝑠35° = 0,819, 𝑐𝑜𝑠45° = $\frac{\sqrt{2}}{2}$ , 𝑐𝑜𝑠55° = 0,574, 𝑐𝑜𝑠60° =$\frac{1}{2}$, 𝑐𝑜𝑠80° = 0,174)

Qual é a intensidade da luz que emerge do segundo polarizador?

Como a velocidade de propagação do feixe luminoso no meio 1 é superior à velocidade de propagação desse feixe no meio 2, a frequência do feixe luminoso no meio 1 é superior à frequência desse feixe no meio 2.

A visão representa uma função básica e vital para os seres vivos. Em um estado em que o olho está relaxado e focado em um objeto a mais de 6 metros, os raios de luz provenientes desse objeto são essencialmente paralelos e os raios são focados no fundo do olho sem esforço, como representado a seguir.

(https://stringfixer.com/pt/Emmetropia. Adaptado)

Acompanhando esses raios luminosos e descrevendo o papel de cada parte indicada de 1 a 5, associa-se corretamente que

Considere os diagramas e figuras a seguir.

Disponível em: http://www.astrosurf.com/luxorion/report-aberrations.htm. Acesso em: 14 de ago. 2023.

Em sistemas ópticos, na presença de qualquer tipo de lente, a radiação incidente interage com o sistema óptico e é modificado por ele. As figuras 7, 8, 9 e 10 mostram os tipos mais comuns de modificação da radiação incidente, que são: aberração esférica, astigmatismo, coma e difração.

Relacione as modificações com as figuras.

MODIFICAÇÕES

1. Aberração esférica

2. Astigmatismo

3. Coma

4. Difração

FIGURAS

( ) Figura 7

( ) Figura 8

( ) Figura 9

( ) Figura 10

Assinale a sequência correta.

No contexto da óptica geométrica, já se defendia, à época de Newton, um comportamento dual da luz, ainda que distinto do que se confirmou com o advento da física quântica.

Se um raio de luz passar de um meio A para um meio B, sendo o meio B mais refringente que A, esse raio sofrerá um desvio e se aproximará da reta normal.

A óptica pode ser classificada em geométrica e física. A primeira preocupa-se em estudar a natureza da luz, enquanto a segunda estuda os fenômenos luminosos, sem preocupar-se em explicar a natureza da luz.

O problema das moscas volantes é uma condição ocular na qual pequenos pontos ou fios escuros parecem flutuar no campo de visão de uma pessoa. Essas "moscas" são resultantes de aglomerados de proteínas ou resíduos de células que se formam no humor vítreo, uma substância gelatinosa que preenche o interior do olho. Essas alterações causam mudanças na densidade e viscosidade do humor vítreo, interferindo no trajeto da luz que entra no olho. Como resultado, ocorrem efeitos visuais percebidos pelo observador. Considerando o problema de visão descrito, a percepção das moscas volantes:

Relativamente a princípios da óptica geométrica, leis da reflexão e refração da luz, assinale a opção correta.

A luz é um fenômeno estudado pela óptica, uma área da física, mas com importantes implicações na área biológica. Sobre este tema, é correto afirmar que:

As fibras ópticas são bastante usadas na medicina e nas comunicações de banda larga. Sua importância se deve ao fato de que nelas a luz se propaga em seu interior, apesar de serem feitas de material transparente. Esse fenômeno pode ser explicado por meio de uma lei da óptica geométrica conhecida como

Acerca da visão humana e da óptica da visão, assinale a opção correta.

Para estimar sua distância em relação a um prédio de 30 m de altura, um estudante tirou uma foto dele e mediu sua altura na foto, encontrando 30 mm. A câmara usada tinha uma distância focal de 50 mm. Qual a distância em metros que o estudante se encontrava do prédio?

Dois raios de luz paralelos separados por uma distância horizontal de 2 mm estão se propagando no vácuo. Um deles atinge uma placa de vidro de 3 mm de espessura e índice de refração $\sqrt{3}$ com uma inclinação de 60° em relação a reta normal, conforme a imagem a seguir:

Ao sair do vidro, o segundo raio segue paralelo ao primeiro, mas agora separado por uma distância de quantos milímetros?

Observe a figura a seguir.

A porta de um armário com um espelho fixado é aberta com uma velocidade angular de 2,0 rad/s. Sobre o espelho do armário, há um feixe de laser incidindo, conforme mostra a figura. Qual é a velocidade angular do raio refletido em rad/s?