Questões de Concurso sobre Refração

Um feixe de luz que se propaga em um meio 1 passa a se propagar em um meio 2, conforme ilustra a figura ao lado.

São feitas as seguintes afirmações:

I. A velocidade de propagação da luz no meio 1 é menor que a velocidade de propagação da luz no meio 2.

II. O índice de refração do meio 2 é maior que o índice de refração do meio 1.

III. O feixe será totalmente refletido no meio 1, se o ângulo de incidência for maior que 36°.

IV. O ângulo de refração será de 30°, se o ângulo de incidência for de 60°.

De acordo com as afirmativas, conclui-se que estão corretas apenas

Um raio de luz monocromático propagando-se no ar, meio definido com índice de refração igual a 1, incide, com ângulo de incidência igual a 60º, na superfície de um líquido. Ao refratar, esse raio de luz adquire uma velocidade, no líquido, de $\sqrt{2}$ . 10⁸ m/s . Considerando a velocidade da luz no ar igual a 3 . 10⁸ m/s, qual deve ser o seno do ângulo de refração formado entre o raio de luz refratado e a normal?

A figura representa um prisma óptico, constituído de um material transparente, cujo índice de refração é crescente com a frequência da luz que sobre ele incide. Um feixe luminoso, composto por luzes vermelha, azul e verde, incide na face A, emerge na face B e, após ser refletido por um espelho, incide num filme para fotografia colorida, revelando três pontos.

Observando os pontos luminosos revelados no filme, de baixo para cima, constatam-se as seguintes cores:

Na incidência de uma onda plana, de cima para baixo, com um ângulo de 30° entre dois meios isotrópicos e elásticos, com o meio superior tendo uma velocidade de 2.000 m/s, e o meio inferior, uma velocidade de 2000 $\sqrt{2}$ m/s, os ângulos de reflexão e refração são, respectivamente,

Um feixe luminoso incide na superfície de separação entre os meios A e B. Sabendo que o ângulo de incidência corresponde a 30° e que o índice de refração de A é 3,5, determine o valor do índice de refração do meio B para que o ângulo de refração seja 45°. Dados: sen30°= 0,5; sen45° = 0,7.

Duas lentes esféricas delgadas 1 e 2, com índices de refração n₁ e n₂, respectivamente, são usadas para observar a figura plana mostrada abaixo, quando o observador, objeto e lente estão imersos em um meio homogêneo, transparente e isótropo com índice de refração n maior do que os índices n₁ e n₂.

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As imagens observadas são apresentadas nas figuras 1 e 2 em comparação com o objeto observado.

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Se a mesma observação for realizada, porém com o observador, objeto e lente imersos em um outro meio com índice de refração n’ menor do que n₁ e n₂, das opções abaixo a que apresenta as imagens que poderão ser observadas, respectivamente, pelas lentes 1 e 2 serão

Recentemente o Google lançou óculos de realidade virtual feito de papelão – o Google Cardboard. São óculos construídos com papelão, lentes especiais (biconvexas) e imãs. Neles é acoplado um smartphone com o sistema operacional Android. Através dos óculos, é possível visualizar imagens reproduzidas em 3D e games que simulam um ambiente virtual que interage com os movimentos capturados pelo acelerômetro e o giroscópio do aparelho. Já existem empresas utilizando o Google Cardboard em ações de marketing, mas, de um modo geral, a principal finalidade é o entretenimento.

Internet: <http://g1.globo.com/> (com adaptações).

Suponha‐se que o Google Cardboard utilize uma lente biconvexa simétrica (n_L = 1,6) que possui o raio de curvatura de suas faces igual a 54 mm. Nesse caso, se essa lente estiver imersa no ar (n = 1), em que n = índice de refração, sua distância focal, em centímetros, será igual a

Sobre a luz, analise as seguintes afirmativas:

I. A difração é o fenômeno que consiste no fato de a luz passar de um meio de propagação para outro diferente.

II. O fenômeno da reflexão ocorre quando a luz incide sobre uma superfície e retorna ao seu meio original.

III. Durante uma reflexão são conservadas a frequência e a velocidade de propagação, enquanto durante a refração, apenas a frequência é mantida constante.

IV. Quando a reflexão é difusa, os raios de luz retornam ao meio de origem com diferentes direções, de forma que a imagem formada é irregular.

V. Refração é a propriedade que as ondas têm de contornar obstáculos ou passar por um orifício quando são parcialmente interrompidas por ele.

Estão corretas as seguintes afirmativas:

A velocidade de propagação da luz em determinado líquido é 50% daquela verificada no vácuo. Sabendo que a velocidade da luz no vácuo é 3,0 x 10⁸ m/s. O índice de refração desse líquido é:

Numa cuba de 5,0 cm de comprimento, onde foi feito vácuo, foram colocadas duas lâminas paralelas de material transparente com índices de refração 1,6 e 2,5 e cada uma com espessura de 1,2 mm. Uma fonte luminosa colocada em uma das extremidades dessa cuba emite luz de comprimento de onda igual a 500 nm. Considerando que o índice de refração do vácuo é 1,0, o número de comprimentos de onda que há ao longo do comprimento dessa cuba é de:

Analise a figura abaixo.

Considere duas ondas planas, uma de luz visível e outra de som audível, oscilando com comprimento de onda iguais a λ_L =10^-4 cm e λ_S= 1,7 cm, respectivamente. No mesmo instante, ambas incidem perpendicularmente sobre um mesmo lado do anteparo plano, opaco e bom absorvente acústico mostrado na figura acima. Atravessando o orifício circular de diâmetro d pode-se afirmar que, na região do outro lado do anteparo:

Uma das explicações para as lendas sobre navios fantasma advém de situações como as da foto abaixo, onde não há montagem. Tal efeito é similar ao da miragem.

O fenômeno físico associado ao descrito acima é:

Têm-se uma lâmina de vidro e um raio de luz monocromática propagando-se no ar e atingindo o ponto A da superfície desta lâmina de vidro que possui formato de um paralelepípedo retângulo. A linha pontilhada, normal à superfície no ponto de incidência do raio luminoso, e os três raios representados estão situados num mesmo plano paralelo a uma das faces do bloco.

Dados n _vidro= $\sqrt{2}$ ; n_ar = 1; sen 40º = 0,64; sen 75º = 0,97; sen 50º = 0,77; sen 15º = 0,26; sen 33º = 0,54.

O ângulo de refração da luz, ao passar do vidro para o ar no ponto B:

A permissividade elétrica de um determinado material transparente à luz visível é igual ao dobro do valor dessa grandeza no vácuo. A permeabilidade magnética do material é exatamente a mesma em ambos os meios

Portanto, o índice de refração desse material é igual a

Um experimento muito realizado em salas de aula consiste em submergir um lápis em um copo transparente com água, como na seguinte figura:

Fonte: imagensGoogle

Sobre esse experimento, pode se afirmar que:

Um experimento de física pretende verificar quais são as intensidades de luz refletidas e transmitidas na interface de um sistema água / ar. Para isso, um feixe de luz monocromática provindo da água incide sobre a interface com ângulo de 65,3° com a normal à interface. Dois sensores móveis permitem detectar tanto a luz transmitida como a luz refletida dentro e fora da água.

Considerando que o índice de refração da água é de 1,30 e que o índice de refração do ar é de 1,00 e dado sen(65,3°)=0,909, podemos chegar à conclusão seguinte:

A refração da luz possibilita o entendimento de muitos fenômenos comuns no nosso dia a dia, como a aparente profundidade menor de uma piscina, as miragens nas rodovias em dias quentes e o arco-íris. Sendo assim, analise as afirmativas referentes à óptica geométrica, assinalando, a seguir, a opção correta,

I- Refração da luz é o desvio da luz ao atravessar a fronteira entre dois meios transparentes,

II- Refração da luz é a passagem da luz de um meio transparente para outro, ocorrendo sempre uma alteração de sua velocidade de propagação.

IIl- Na refração da luz, o raio refratado pode não apresentar desvio em relação ao raio incidente.

Um pássaro a 40 m na direção horizontal do ponto de incidência do raio luminoso na superfície da água do mar se encontra a 30 m de altura da mesma, como mostra a figura abaixo. Sabendo que o índice de refração do ar n_AR = 1 e que o índice de refração da água do mar n_{ÁGUA DO MAR} = 1,5; calcule quanto vale aproximadamente o ângulo de refração da luz que chega ao mergulhador.