Questões de Concurso sobre Óptica Geométrica

Para que uma onda sofra difração, o tamanho do obstáculo que ela atravessa deve ser superior ao seu comprimento de onda.

Em um laboratório de física básica, alunos da disciplina realizaram um experimento simples para a determinação da espessura de uma gota de óleo, que repousava sobre um tanque de água. Deixou-se incidir luz branca (vinda do Sol) sobre a superfície, e cada aluno observou as franjas de interferência “vistas de cima”, ou seja, olhando para a gota perpendicularmente ao plano que contém a superfície da água. Os estudantes conseguiram notar a existência de uma terceira franja de cor alaranjada, contando a partir da borda da gota. Considerando os índices de refração: n=1 (ar), n=1,25 (óleo) e n=1,33 (água) e que a luz laranja tem comprimento de onda 600 nm, assinale a alternativa correta que contém a espessura da gota de óleo.

Considere uma montagem de um experimento de dupla fenda de Young, na qual as fendas estão afastadas de d = 2,0 mm e são iluminadas por luz azul (λ = 480 nm) e amarela (λ' = 600 nm) de mesma intensidade. O padrão de difração resultante é projetado sobre um anteparo localizado a 5,0 m das fendas. A que distância, contada a partir da região brilhante central, uma franja verde pode ser observada no anteparo.

A relação entre a luz incidente e transmitida em um filme radiográfico pode ser calculada através da densidade óptica. Acerca deste conceito, assinale a alternativa correta.

A professora queixou-se à mãe de Pedrinho de que o aluno tem apresentado dificuldade para realizar a leitura de textos em geral. Segundo o relato da professora, Pedrinho, para conseguir ler um texto numa folha, precisa afastá-la de seus olhos. Do ponto de vista da óptica, o aluno, possivelmente, apresenta:

Uma fonte luminosa puntiforme F é colocada no fundo de um aquário que contém uma substância desconhecida. Na superfície de separação entre o ar e essa substância, há um disco de material opaco posicionado de forma que seu centro € esteja alinhado verticalmente com a fonte F, conforme figura abaixo.

O valor do raio do disco para que nenhum raio luminoso vindo da fonte F consiga emergir para o ar é R. Analisando essas condições, qual o valor do Índice de refração dessa substância e a profundidade y, em metros, da fonte, respectivamente, (Dados: n_ar = 1; V _{luz no vácuo} = 3X10⁸ mis: V _{luz na substância} = 2,04x10⁵ km/s)

Fazem parte do estudo da Física, à exceção da seguinte área:

A figura abaixo representa a síntese da experiência de John Tyndall, primeiro relato de que se tem notícia da transmissão guiada de um feixe luminoso.

Fernando C. Morellato, um pouco de luz na história.

O que melhor representa o experimento?

Para que o ser humano consiga ver um objeto, é preciso que os olhos recebam raios luminosos que refletem quando atingem um objeto e redirecionam os raios luminosos para a retina do ser humano. O sistema visual, que começa na retina e termina no córtex visual, localizado na parte posterior do cérebro, processa automaticamente as informações contidas nos raios luminosos. Esse sistema identifica arestas, orientações, texturas, formas e cores e oferece à consciência uma imagem. Fisicamente podemos falar de dois tipos de imagem, a real e a virtual. Analisando as afirmativas abaixo, assinale a que possui um exemplo de uma imagem virtual.

A óptica geométrica apresenta importantes aplicações práticas no cotidiano, como em aparelhos de televisão, computadores, projetores, cinemas e o próprio olho humano. A formação de imagens por um feixe de luz é resultado da combinação dos efeitos de reflexão e refração da luz ao passar por diferentes meios.

A partir das informações anteriores, analise as proposições a seguir e assinale a alternativa correta.

I – A incidência de um feixe de luz em uma lente divergente sempre resultará em uma imagem virtual, direita e maior que o objeto;

II – A formação de miragens na estrada em um dia de sol quente está relacionada com a dispersão da luz por pequenas gotículas de água evaporadas da superfície;

III – A hipermetropia é um problema ocular causado por uma imperfeição do globo ocular, resultando na formação de imagens na parte posterior da retina;

IV – A reflexão interna total ocorre quando a luz atravessa um meio de índice de refração menor para outro maior.

Um grupo de países criou uma instituição responsável por organizar o Programa Internacional de Nivelamento de Estudos (PINE) com o objetivo de melhorar os índices mundiais de educação. Em sua sede foi construída uma escultura suspensa, com a logomarca oficial do programa, em três dimensões, que é formada por suas iniciais, conforme mostrada na figura.

Essa escultura está suspensa por cabos de aço, de maneira que o espaçamento entre letras adjacentes é o mesmo, todas têm igual espessura e ficam dispostas em posição ortogonal ao solo, como ilustrado a seguir.

Ao meio-dia, com o sol a pino, as letras que formam essa escultura projetam ortogonalmente suas sombras sobre o solo.

A sombra projetada no solo é

Em uma aula, um professor pediu aos estudantes para explicarem, por escrito, como eles compreendiam o funcionamento da visão humana.

Dentre os textos dos estudantes, reproduzidos a seguir, assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE como a ciência entende o processo da visão.

A figura a seguir mostra o esboço de um experimento realizado com um par de filtros polarizadores. Um feixe paralelo de luz não polarizada, de intensidade 𝐼₀ , incide inicialmente no polarizador 𝑃₁ . A direção de polarização de cada filtro está indicada pela linha tracejada e seu ângulo com o eixo vertical.

A partir destas informações, podemos afirmar que a fração da intensidade 𝐼₀ da luz incidente que atravessa os filtros é:

Quando um feixe de luz monocromático passa de um meio menos refringente para um meio mais refringente, esse feixe tem

Sobre radiação eletromagnética, é INCORRETO afirmar:

A maioria das pessoas fica com a visão embaçada ao abrir os olhos debaixo dʼágua. Mas há uma exceção: o povo moken, que habita a costa da Tailândia. Essa característica se deve principalmente à adaptabilidade do olho e à plasticidade do cérebro, o que significa que você também, com algum treinamento, poderia enxergar relativamente bem debaixo dʼágua. Estudos mostraram que as pupilas de olhos de indivíduos moken sofrem redução significativa debaixo dʼágua, o que faz com que os raios luminosos incidam quase paralelamente ao eixo óptico da pupila.

GISLÉN, A. et al. Visual Training Improves Underwater Vision in Children. Vision Research, n. 46, 2006 (adaptado).

A acuidade visual associada à redução das pupilas é fisicamente explicada pela diminuição

O Grupamento de Mergulhadores de Combate (GruMeC), subordinado ao Comando da Força de Submarinos da Marinha do Brasil (MB), é uma das mais importantes e respeitadas tropas de operações especiais do mundo, especializada em infiltração, reconhecimento, sabotagem, resgate e destruição de alvos estratégicos. Um Mec, assim como é chamado um membro do GruMeC, equipado com um fuzil de alta precisão e com um equipamento de mergulho de circuito fechado (que não solta bolhas de ar) recebe a missão de se infiltrar e eliminar o inimigo que guarnece um posto de controle.

O MeC mira o seu fuzil a fim de acertar a cabeça do inimigo conforme mostrado na figura. Considere para tal desprezível o efeito da gravidade, que o fuzil tenha funcionado adequadamente mesmo debaixo d'água, que o tiro disparado poderia ter alcançado o inimigo que se encontrava bastante próximo e que o projétil, ao passar da água para o ar, não sofreu desvio algum em termos de direção. Qual das opções abaixo está relacionada com o fenômeno óptico mostrado na figura que ilustra esse enunciado e que deveria ter sido levado em conta pelo Mec a fim de acertar o alvo?

Uma luz polarizada na direção P, com intensidade I, incide sobre uma lâmina polarizadora linear ideal, cuja direção de polarização é Q. Sendo θ, o ângulo entre P e Q, a intensidade da luz polarizada transmitida é dada por J = Icos²θ (Lei de Malus). Para qual ângulo a intensidade da luz transmitida será mínima?

Telescópios são dispositivos utilizados para observações astronômicas e podem ser de diversos tipos, dependendo de sua construção. Entre outros, podemos citar o telescópio refrator, que utiliza somente lentes delgadas, e o refletor, que utiliza lentes delgadas e espelhos. Considere um telescópio refrator, constituído por uma lente objetiva de 90mm de diâmetro cuja ampliação angular é 50. Qual deve ser o menor raio de sua ocular para direcionar toda a luz de uma fonte pontual distante?

Um feixe de luz laser de comprimento de onda $\lambda$₀ atravessa uma solução coloidal e é espalhado pelas partículas de forma que a intensidade da luz espalhada é I₀ .

Se dobrarmos o comprimento da luz do laser, a nova intensidade espalhada será