Questões de Concurso sobre Refração

Maria, técnica do laboratório de Física do IFMA, fez um experimento de dispersão da luz para um projeto chamado “Ciência na Praça”, no qual a população pode interagir com estudantes do IFMA. No experimento, Maria pegou um vidro com índice de refração igual a 1,5 e fez incidir sobre ele um raio de luz monocromática que vinha do meio ar que possui índice de refração igual a 1,0. A incidência do raio de luz foi feita com um ângulo de 30° com a reta normal, conforme a figura a seguir. Assinale a alternativa que apresenta o valor do 𝒔𝒆𝒏𝜽_𝟐, ou seja, o valor do seno do ângulo do meio vidro.

Dado: 𝒔𝒆𝒏𝟑𝟎° = 𝟎, 𝟓.

Um aquário é feito por um vidro multilaminado por segurança. Considere que ele seja constituído por uma superposição de seis lâminas de materiais transparentes diferentes. Todos possuem a mesma espessura, entretanto, os índices de refração de cada material são diferentes. Se um feixe de luz monocromático incide sobre o vidro desse aquário com um ângulo de 30° com a normal, qual o ângulo em que ele sairá na água do aquário?

Dados:

n_ar = 1

n_água = 4/3

Ainda em relação à razão entre as velocidades da luz entre dois meios pelos quais ela se propaga, assinale a alternativa em que o material indicado apresente o menor índice de refração.

Um feixe de luz monocromática, ao incidir perpendicularmente à face AB de um prisma imerso em ar emerge paralelamente à face BC. Assinale a alternativa que contém o valor correto do índice de refração do material do prisma (n) e do ângulo limite (𝜃) para que ocorra reflexão total na passagem de um feixe de luz do prisma para o ar. Considere n_ar = 1

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:

A figura mostra a trajetória de um raio de luz monocromática ao atravessar um prisma imerso em ar; o raio incide em uma das faces laterais, com ângulo de incidência de 60^o, e emerge normalmente à face lateral oposta.

Considere o índice de refração do ar igual a 1.

O índice de refração do prisma para essa luz é

Normalmente, é possível ver o arco-íris se formar logo após uma chuva, do meio da tarde até o final da tarde, ou do início da manhã até o meio da manhã. Nesse sentido, o arco-íris pode ser

Um cientista realiza um experimento de refração da luz usando um bloco cúbico de vidro no ar. Com o bloco em repouso no solo, ele faz incidir sobre uma face um raio luminoso monocromático sob um ângulo î, com a normal à face, tal que 0 < î < 90º ; a refração do raio luminoso fica visível no interior do bloco sob um ângulo ê tal que ê < î < 90 . Em seguida, o sistema é acelerado no ar, em linha reta, e a incidência do raio continua sendo sob o mesmo ângulo î.

Nesse referencial não inercial, o raio de luz refratado, no interior do bloco, deverá

Em uma cuba quadrada de 60 cm de lado e 20 cm de profundidade cujas paredes são de material opaco, há em seu fundo e exatamente em seu centro geométrico um ponto vermelho. Considerando que a cuba, que se encontra no ar, está cheia de um líquido transparente de índice de refração √2, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do diâmetro de um disco opaco que deve ser colocado na superfície desse líquido, cujo centro coincida com a posição do ponto vermelho, de modo que alguém olhando para dentro da cuba não consiga observar o ponto.

As figuras abaixo mostram dois ralos luminosos incidindo de um mesmo meio para meios transparentes distintos X e Y, com a mesma frequência e com o mesmo ângulo de incidência.

Sendo nx e ny os respectivos índices de refração dos meios x e y e λx e λy, OS respectivos comprimentos de ondas dos raios luminosos refratados nos meios x e y, é correto afirmar que :

São, de forma genérica, denominadas ametropias as anomalias visuais em que existe alteração do intervalo de acomodação, isto é, o intervalo entre os pontos próximos e remoto. A presbiopia, por exemplo, é um tipo de ametropia causada por uma alteração na amplitude de acomodação. A figura a seguir mostra um olho sem esforços de acomodação e um objeto no infinito que tem imagem fora da retina. Um defeito da visão não permite visão nítida de um objeto ao longe, porque, estando os músculos ciliares relaxados (ausência de esforços de acomodação), o foco imagem F’ do olho está antes da retina, como visto na figura.

A imagem apresenta características de um olho com

Índice de refração é a razão entre as velocidades da luz entre dois meios pelos quais ela se propaga. O índice de refração absoluto, por sua vez, é calculado tendo como referência o vácuo, o meio pelo qual a luz se propaga com a maior velocidade possível. Sendo assim, é correto dizer que esse índice mede quantas vezes a velocidade da luz é maior no vácuo do que em outros meios. Enquanto isso, o índice de refração relativo é definido como a razão entre as velocidades da luz entre dois meios quaisquer. Nesse cenário, se um certo meio transparente e homogêneo tem um índice de refração absoluto de 1,4 e considerando-se a velocidade da luz no vácuo igual a 3,0.10⁸ m/s, a velocidade com que a luz se propaga em seu interior é de aproximadamente

Um raio de luz se propaga em um meio 1 (𝑛₁ = 1,5) e sofre refração ao penetrar em um segundo meio com índice de refração igual a 2, com um ângulo de incidência na interface meio 1-meio 2 igual a 60°. Posteriormente, esse raio refrata novamente em um terceiro meio, com um ângulo de refração igual a θ (onde 𝑠𝑒𝑛𝜃 = 0,25). Ao incidir no quarto meio, o ângulo de incidência corresponde ao ângulo crítico, resultando em reflexão interna total.

Qual é o índice de refração mais próximo para o quarto meio?

Uma solução salina em água, com concentração de 25%, é colocada em um recipiente de vidro. Um feixe de luz monocromática incide sobre a interface do líquido com o ar. O seno do ângulo entre o feixe incidente e a direção perpendicular à superfície é 0,500. O seno do ângulo entre o raio refratado e a perpendicular à interface é também medido, sendo igual a 0,350. Assinale a alternativa que apresenta o índice de refração para essa solução salina.

Nos dias em que o céu se encontra parcialmente ensolarado e com a presença de gotículas de água suspensas no ar, é possível observar, em muitos casos, a presença de um arco-íris. Ao incidir sobre as gotas de água, a luz proveniente do Sol sofre decomposição em virtude de fenômenos ópticos característicos. Sendo assim, os fenômenos ópticos presentes na interação gotícula de água e luz do Sol, e que colaboram fortemente para o surgimento desse espetáculo no céu são

Luz é um fenômeno físico. Também conhecida como luz visível, é um dentre os 7 tipos de ondas eletromagnéticas, motivo pelo qual é uma energia radiante. A luz visível tem o comprimento de onda de cerca de 400 a 700nm. Como a luz se propaga?

Considere um bloco de material transparente que esteja sendo atravessado por um feixe luminoso. Admita a velocidade da luz, ao atravessar o bloco, de 1,8 × 10${}^8$ m/s e considere a velocidade da luz no vácuo igual a 3 × 10${}^8$ m/s. Assinale a opção que apresenta corretamente o índice de refração do bloco de material transparente.

Considere que no experimento de Young da dupla fenda, uma lente, composta de um material com índice de refração n (1 < n < 2), no formato de um semicírculo de raio R, é colocada na saída de uma das fendas, conforme mostra a figura.

Sabendo que o comprimento de onda λ é maior que R e que a distância entre o anteparo e as fendas, L, é muito maior do que λ, assinale a alternativa que corresponde à expressão da posição x_m do m-ésimo pico do padrão de interferência acima do máximo central.

A luz, ao atravessar um prisma, sofre um desvio angular conforme indicado na figura.

Fonte: https://www.scielo.br/j/rbef/a/Sc7GZwRrpNb8yyVmLLBX9hz/?format=pdf&lang=pt

Assinale a alternativa que corresponde ao valor do índice de refração do prisma (𝒏) na situação em que o desvio angular (𝑫) é mínimo e o ângulo de abertura é 𝑨 = 𝟔𝟎𝒐 .

Nesse caso, o índice de refração também sofrerá redução de um terço quando comparado com o índice de refração do meio 1.