Questões de Concurso sobre Refração

De acordo com as informações do texto 6A2-I, o valor do índice de refração n₂ do meio transparente em que a luz sofre refração é

Com base nas informações do texto 6A2-I, julgue os próximos itens.

I A intensidade da onda refratada é menor que a da onda incidente.

II A polarização da onda refratada é igual à da onda incidente.

III A frequência da onda refratada é menor que 510 Thz.

Assinale a opção correta.

Fenômenos ondulatórios e luminosos podem ser descritos a partir de propriedades como frequência, comprimento de onda, velocidade de propagação e interação com diferentes meios. A análise desses fenômenos permite compreender comportamentos como refração, difração e interferência, fundamentais para a explicação da propagação da luz. A partir desses aspectos físicos, marque a alternativa correta.

Quando a luz atravessa a superfície de separação entre dois meios transparentes de densidades diferentes, pode ocorrer mudança em sua velocidade de propagação e desvio em sua trajetória. Esse fenômeno explica diversos efeitos ópticos observados na natureza e em instrumentos ópticos. Um exemplo ocorre quando a luz branca atravessa um prisma, sendo separada em diferentes cores, como violeta, anil, azul, verde, amarelo, alaranjado e vermelho. Fenômeno semelhante ocorre nas gotículas de água presentes na atmosfera, originando o arco-íris.

Considerando os fenômenos ópticos envolvidos nesse processo, assinale a alternativa CORRETA.

Um feixe de luz propaga-se no ar e incide sobre a superfície de um material transparente. Sabe-se que o índice de refração do material é 𝑛=$\sqrt{3}$. Determine o ângulo de Brewster, para o qual a luz refletida fica totalmente polarizada. Se necessário, usar: sen60º=$\sqrt{3}$/2, cos30º=$\sqrt{3}$/2, sen30º=1/2, cos60º=1/2.

Assinale a alternativa que completa corretamente a afirmativa a seguir:

"Quanto maior o índice de refração de um meio transparente e homogêneo, _________."

Em diferentes situações, a propagação da luz pode apresentar mudanças em sua trajetória ao interagir com meios materiais distintos. A análise correta sobre esses fenômenos é a:

Examine a figura abaixo.

Segundo o Princípio de Fermat, a luz percorre o caminho que minimiza o tempo de propagação entre dois pontos (menor "caminho ótico"). A lei de refração de Snell pode ser deduzida desse princípio, sendo o índice de refração a razão entre as velocidades da luz no vácuo e no meio de propagação. Analogamente um salva-vidas, partindo do ponto P₁ à beira-mar com destino ao banhista se afogando no ponto P₂, chegará em um tempo mínimo se entrar no mar no ponto P, antes do ponto Q, que é o ponto na areia mais próximo do banhista, como se observa na figura acima. Considerando v₁ e v₂ como sendo as velocidades do salva-vidas correndo na areia e nadando no mar, respectivamente, é correto afirmar que, quanto maior a razão v₁/v₂, maior será o valor:

Um raio de luz passa do ar, que possui índice de refração 𝑛_𝑎𝑟, para a água, com índice de refração 𝑛_{á𝑔𝑢𝑎}, incidindo com ângulo 𝜃_𝑎𝑟 = 30° em relação à normal.

Acerca da velocidade deste raio e de sua direção de propagação, é correto afirmar que, quando o raio incide na água,

A luz do sol ou das lâmpadas que iluminam nosso ambiente pode ser decomposta em diferentes cores que, quando recompostas, formam a luz branca. Quando essa luz branca atravessa alguns meios, como prismas e cristais, é possível decompô-la em sete cores.

Esse fenômeno óptico recebe o nome de dispersão da luz e ocorre porque cada cor (frequência) da luz

Examine a figura abaixo.

Uma fonte puntiforme de luz F ilumina o fundo de um tanque opaco, distante y₂ = 4,00 m, através de um pequeno orificio na tampa do tanque, como apresentado na figura acima. A fonte dista y₁ metros do centro do orifício cujo diâmetro é d = 4,00 mm e, inicialmente, com o tanque vazio, ilumina uma área de diâmetro D = 64,0 mm. Considere então que, após enchermos completamente o tanque com água, o diâmetro da área iluminada passou a ser D'. Desprezando os efeitos da difração e utilizando a aproximação de pequenos ângulos 0 e 02, o diâmetro D' em milimetros, é igual a:

Dados: Aproximação de pequenos ângulos: $\mathrm{sen}\theta \cong \mathrm{tg}\theta$; e Índice de refração relativo da água em relação ao ar: 4/3.

Uma rede de comunicações via rádio apresentou uma queda súbita de desempenho (latência elevada). Foram detectados problemas em cinco diferentes estações da rede. Houve a alocação de um engenheiro por estação e, juntos, conseguiram restabelecer o funcionamento pleno da rede através das seguintes estratégias:

• Engenheiro 1: Consultou a base de dados do fabricante, identificou um alerta de falha de sincronismo e executou a atualização de firmware recomendada pelo suporte técnico.

• Engenheiro 2: Seguiu rigorosamente o manual de procedimentos da instituição, acionando o sistema de redundância de hardware previsto para casos de instabilidade de sinal.

• Engenheiro 3: Optou pela substituição sequencial dos componentes físicos da estação (cabos, conectores e rádio) até que a rede voltasse a operar com 100% de eficiência.

• Engenheiro 4: Formulou a hipótese de refração anômala por gradiente térmico regional, monitorou o sinal isolando variáveis externas e validou matematicamente o modelo antes de realizar o ajuste físico.

• Engenheiro 5: Acionou a Inteligência Artificial especialista da empresa, que analisou milhões de logs e executou um ajuste paramétrico automático nos filtros digitais.

Considerando-se os fundamentos da metodologia científica e a evolução do pensamento científico (de Galileu), o profissional que utilizou o método científico em sua intervenção foi o

A partir do Texto 2, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I- A professora deve responder ao Estudante 01 que a mudança de cor está relacionada com a posição do Sol em relação ao horizonte, ou seja, o ângulo de incidência da luz solar.

PORQUE

II- A luz do Sol, ao atravessar uma extensão maior da atmosfera durante o amanhecer e o pôr do sol, acaba por dispersar completamente as luzes onda curta (azul e violeta), destacando as cores de onda longa (vermelho, laranja e amarelo).

A respeito dessas asserções, é CORRETO afirmar que:

A luz branca, ao passar por um prisma de vidro, se dispersa, separando-se nas várias cores do espectro visível. Isso ocorre porque:

Para um prisma dispersivo típico, o índice de refração do material varia em função do comprimento de onda da luz, por isso ocorre a separação das cores presentes em um feixe de luz que incide no prisma.

Relacione a Coluna 1 à Coluna 2, associando os fenômenos ondulatórios listados com as situações práticas, tecnológicas ou exemplos físicos descritos.

Coluna 1

1. Reflexão.

2. Refração.

3. Polarização.

4. Interferência.

Coluna 2

( ) Uso de óculos com lentes antirreflexo, que possuem um filme fino na superfície para anular parte da luz que seria refletida.

( ) Operação de óculos de sol que reduz o brilho intenso refletido por superfícies horizontais (como água ou asfalto) ao filtrar oscilações da luz em planos específicos.

( ) Mudança abrupta na direção de propagação da luz ao passar do ar para a água, fazendo com que um objeto pareça estar em uma profundidade menor do que a real.

( ) Funcionamento básico do sonar de um navio para mapear o fundo do oceano, emitindo um pulso sonoro e medindo o tempo de seu retorno.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Uma estudante investiga o comportamento de um raio de luz monocromática que atravessa sucessivamente três meios transparentes dispostos em camadas planas e paralelas: ar, vidro e líquido desconhecido. O raio incide do ar sobre o vidro com ângulo de incidência i₁ = 60°. O índice de refração do vidro é n₂ = 1,50, e o índice do ar é n₁ = 1,00. Ao emergir do vidro para o líquido, o ângulo refratado em relação à normal é medido experimentalmente como r₂ = 30°. Sabendo que as superfícies do vidro são paralelas entre si, determine o valor aproximado do índice de refração do líquido e assinale a alternativa correta. (Considere √𝟑 = 𝟏, 𝟕.)

Para que ocorra interferência construtiva no processo de espalhamento de raios X por uma estrutura cristalina, a diferença de caminho entre planos adjacentes deve ser um número inteiro do comprimento de onda dos raios X incidentes, e o ângulo de espalhamento das ondas deve ser igual ao ângulo de incidência das respectivas ondas.

O índice de refração absoluto de um meio vale 1,5. Considerando que a velocidade da luz ao se propagar no vácuo é igual a 3 x 10⁸ m/s, a velocidade de propagação da luz, no meio descrito, vale

A figura a seguir representa uma lâmina de faces paralelas, de espessura 6 cm, que é constituída de um material de índice de refração igual a $\sqrt{2}$ Um raio de luz que se propaga no ar, incide na lâmina formando um ângulo de 45° com a normal. Assinale a alternativa que indica o valor, aproximado, em cm, do desvio lateral (d) sofrido pelo raio de luz incidente.

Adote os valores sen 45° = $\frac{\sqrt{2}}{2}$ , sen 15°= 0,26, cos 30°= 0,87 e índice de refração do ar = 1.