Questões de Concurso sobre Refração

Considere um feixe de luz monocromática propagando-se em um meio com índice de refração n₁ = 1,5 que incide em um segundo meio de índice n₂ = 2,0 com um ângulo de incidência de 45º. Sobre o comportamento da luz nesse sistema óptico, assinale a alternativa correta.

A figura a seguir mostra como o ângulo de incidência $\theta$₁ e as velocidades do primeiro meio v₁ e do segundo meio v₂ afetam o ângulo de saída $\theta$₂.

A esse respeito, analise as afirmativas a seguir.

I. A Lei de Snell, dada pela equação sin($\theta$₁). sin(_$\theta$2) = v₁. v₂, permite calcular a mudança de direção de uma onda após cruzar uma interface que separa dois meios com velocidades de propagação diferentes.

II. Quando uma onda plana incide em uma interface com um ângulo diferente de zero, uma parte da frente de onda muda de meio antes do restante dela.

III. No caso de incidência normal, não há mudança de direção, porque todas as partículas da frente de onda mudarão de meio e, portanto, de velocidade, simultaneamente.

Está correto o que se afirma em

Quando a luz atravessa um meio transparente, como o acrílico, ocorre o fenômeno da refração da luz. Ao incidir um feixe de luz laser sobre a superfície curva de um semicilindro acrílico, dois fenômenos distintos são observados: a reflexão interna ao acrílico e a refração da luz, quando o feixe de luz passa a se propagar no ar (𝑛 = 1) fora do acrílico, conforme representado na Figura 8 abaixo. Esse experimento, realizado facilmente em laboratórios de física, é essencial para compreender os conceitos básicos da óptica geométrica.

Figura 8

Se o ângulo 𝛼 da figura é igual a 90° e o ângulo 𝜃 igual a 30°, qual é o índice de refração da peça de acrílico?

A imagem a seguir representa a luz passando de um meio homogêneo (1) para outro (2).

Com base nessas informações, assinale a alternativa correta.

A respeito da luz e de sua relação com os objetos, analise as afirmativas a seguir.

I. Quando a luz atinge uma parede de concreto, parte da luz sofre refração, isto é, volta para o ambiente.

II. A folha de uma árvore é percebida como verde porque, iluminada pela luz branca, praticamente não absorve a frequência correspondente ao verde e a reflete.

III. Quando a luz não passa através do objeto, dizemos que ele é um corpo opaco ou um corpo translúcido. Isso quer dizer que não conseguimos enxergar através dele.

Está correto o que se afirma em

A respeito do fenômeno da refração da luz, assinale a alternativa correta:

Os índices de refração são uma medida da densidade óptica dos meios e estão diretamente relacionados à velocidade da luz nesses meios e da forma como essa luz ira se comportar na mudança entre esses meios.

Analise as sentenças abaixo:

I - O fenômeno da dispersão cromática, onde a luz branca é decomposta em suas cores componentes ao atravessar meios de diferentes densidades, é particularmente irrelevante na correção de erros refrativos complexos, como a aberração esférica, com a utilização de lentes oftálmicas multifocais ou asféricas para proporcionar uma visão nítida em várias distâncias.

II - A compreensão da óptica ocular avançou significativamente com o desenvolvimento de técnicas de imageamento de alta resolução, como a tomografia de coerência óptica, que permite a visualização tridimensional detalhada das estruturas oculares, auxiliando no diagnóstico e na personalização de tratamentos para distúrbios refrativos complexos, aprimorando assim a qualidade da visão e a saúde ocular dos pacientes.

III - A presbiopia, conhecida como vista cansada, é uma condição ocular decorrente do processo natural de envelhecimento, onde a capacidade do cristalino em mudar de forma para focalizar objetos próximos diminui progressivamente, levando a uma dificuldade na visão de perto, enquanto a visão de longe permanece relativamente preservada.

IV - O astigmatismo é uma anomalia refrativa causada pela curvatura irregular da córnea ou do cristalino, resultando em diferentes graus de refração para diferentes planos da luz que entram no olho, o que resulta em uma visão distorcida, borrada ou embaçada tanto para objetos próximos quanto distantes.

V - A miopia, uma condição refrativa ocular comum, é caracterizada pela incapacidade do olho em focalizar objetos distantes devido a um encurtamento do globo ocular, focando em um ponto os raios de luz antes que eles atinjam a retina, resultando em uma imagem focalizada à frente da retina, levando a uma visão embaçada ao longe.

Estão CORRETAS as alternativas:

Um raio de luz originalmente se propagando no ar é refratado na superfície da água. Nesse caso, a alternativa que representa CORRETAMENTE a direção seguida pelo raio refratado é:

A figura ilustra um prisma de abertura igual a 65 °. O prisma foi colocado no ar, de índice de refração igual a 1. Um feixe de luz incide no prisma, com ângulo igual a 30 °. Qual a velocidade de propagação da luz no prisma?

Para a resolução do problema, use a velocidade da luz no ar: 3 X 10⁸ m/s e os dados fornecidos pela figura e pela tabela.

O índice de refração absoluto do humor aquoso é 1,5.

A onda eletromagnética que se propaga no meio M₂ terá frequência dada por $(n_2/n_1)\times f_1.$

A figura abaixo ilustra um raio de luz que, inicialmente, se propaga em um meio transparente 1, posteriormente passando para o ar e, por fim, incidindo no ponto P que separa o ar de um meio transparente 3, no qual o raio adentra fazendo um ângulo 𝜃₃ com a reta normal à interface entre os meios. Suponha então que o ar seja substituído por um novo meio transparente, denotado por meio 2 e com índice de refração superior ao do ar. Nesse caso, o mesmo raio incidente irá realizar uma outra trajetória, adentrando o meio 3 em um ponto P' e fazendo um ângulo 𝜃₃' com a reta normal. Considerando que as interfaces que separam os meios são planas e paralelas entre si, é correto afirmar que:

Considere um anel de prata no fundo de uma piscina com 2 m de profundidade. A água da piscina é limpa e possui um índice de refração de 1,33. Um observador está olhando para o anel a partir da borda da piscina. Com base nas propriedades da refração da luz e no índice de refração da água, assinale a alternativa que descreve corretamente a posição aparente do anel quando observado da superfície da água:

Um raio de luz se propaga em um meio 1, posteriormente sofre uma refração ao entrar no meio 2, seguida de mais uma refração ao passar para o meio 3. As direções estão indicadas na figura abaixo, onde a linha tracejada indica apenas o prolongamento da direção de propagação original no meio 1. Denotando-se por n₁, n₂ e n₃ o índice de refração de cada meio, é correto afirmar que

Sobre a propagação da luz, analise as afirmações abaixo:

I- Em um determinado meio homogêneo, a luz se propaga em linha reta e com velocidade constante.

Il - Na reflexão da luz, em uma superfície plana e espelhada, o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.

III — A velocidade de propagação da luz diminui quando ela passa do ar para a água.

IV — A luz mantém sua velocidade inalterada, independente do meio de propagação.

São VERDADEIRAS as afirmações:

A passagem da luz por uma superfície (ou interface) que separa dois meios diferentes é chamada de refração. A menos que o raio incidente seja perpendicular à interface, a refração muda a direção de propagação da luz. David

Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de Física, volume 3: eletromagnetismo. 10º ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016.

Supondo que a velocidade de propagação de um feixe de luz monocromática em determinado meio material transparente é de 50% da velocidade da luz verificada no vácuo, o Índice de refração desse material, em relação ao vácuo, é:

“A óptica é uma área da física que busca compreender um grande número de fenômenos relacionados à luz”.

Disponivel em:

https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/optica.htm

Avalie as alternativas abaixo e indique a que está INCORRETA.

Admitindo que o índice de refração do bloco de vidro seja igual a 1,6 e do anteparo igual a 1,4, o seno do ângulo de incidência da luz no bloco de vidro para que o fenômeno da refração não seja observado pelo pesquisador é igual a

Ao olharmos para um lápis parcialmente submerso em um copo de água, vemos que a parte do lápis que está dentro da água parece estar dobrada ou deslocada em relação à parte fora da água. Isso acontece devido à mudança na velocidade da luz ao passar do ar para a água, causando uma mudança de direção, fenômeno esse chamado de refração. Qual é a relação entre o índice de refração de um meio e a velocidade da luz dentro desse meio? Assinale a alternativa CORRETA: