Questões de Concurso sobre Refração

Um raio de luz monocromática incide sob ângulo (i) de 60° numa lâmina de vidro de índice de refração n₂ = 1,5 e de espessura e = 8,7 mm, sofrendo refração sob ângulo (r) de 30°. O desvio lateral sofrido pelo raio de luz, ao ser refratado pela lâmina, vale

[Dado: Índice de refração do ar = 1,0]

Uma gota de água em repouso sobre uma régua de plástico, pode ser considerada, utilizando uma boa aproximação, como uma semiesfera. Ao olharmos os objetos através dessa gota, eles aumentam ou diminuem de tamanho conforme se afasta ou se aproxima a régua do objeto. Fazendo algumas considerações, a gota de água pode ser utilizada como uma lente e os efeitos ópticos do plástico podem ser desprezados. Se a gota tem raio de curvatura de 5,0 mm e índice de refração 1,35 em relação ao ar, podemos afirmar que a distância focal dessa gota é de aproximadamente:

Sobre as características da reflexão e refração da luz, temos as seguintes afirmativas:

I. Quanto maior for o índice de refração de um material, menor será a velocidade da luz neste material.

II. A luz, ao passar para um meio de índice de refração diferente, sua frequência e velocidade se alteram e o comprimento de onda permanece constante.

III. O fenômeno da reflexão interna total pode ocorrer quando a luz proveniente do ar incide sobre a superfície de um diamante polido.

Assinale a alternativa em que todas a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):

A figura mostra a trajetória de um raio de luz monocromática ao passar do meio (1) para o meio (4), atravessando duas lâminas de faces paralelas (observe que b < c < a).

Com base na análise da figura, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) O índice de refração do meio (1) é igual ao índice de refração do meio (3),

( ) O desvio angular desse raio luminoso ao passar do meio (1) para o meio (4) através das lâminas é igual ao que ele sofreria se passasse direto do meio (1) para o meio (4).

( ) De todos, o meio mais refringente é o meio (2).

As afirmativas são, respectivamente,

A Figura 1 abaixo representa um arranjo experimental para a obtenção do espectro de emissão da luz emitida por uma lâmpada de gás de hidrogênio.

Ao passar pelo prisma, a luz divide-se em quatro feixes de cores distintas: violeta, anil, azul e vermelho. Projetando-se esses feixes em um anteparo, eles ficam espalhados, como ilustrado na Figura 1.

Considere, agora, a Figura 2, que ilustra esquematicamente alguns níveis de energia do átomo de hidrogênio, onde as setas I, II, III e IV mostram transições possíveis para esse átomo.

Relacionando as informações contidas na Figura 2 com as cores da luz emitida pela lâmpada de gás de hidrogênio mostrada na Figura 1, é correto afirmar que a cor anil corresponde à transição

Uma forma, relativamente, simples de determinarmos o índice de refração de líquidos transparentes está demonstrada na figura abaixo. Basicamente, coloca-se o líquido num recipiente de forma semicircular preso a um transferidor duplo de 180º. Em seguida, usa-se um laser (fonte de luz) para incidir um raio de luz na superfície de separação entre o ar e o líquido, exatamente na origem do sistema (centro do transferidor) e registra-se o ângulo de incidência. O raio é refratado e ao emergir do recipiente (superfície semicircular), o faz sem sofrer desvio. Nesse caso, registra-se o ângulo de refração. Considerando-se o índice de refração do ar igual a 1, determina-se o índice de refração do líquido.

Num laboratório de Física foram feitos dois experimentos, um para o líquido A e outro para o líquido B. Na figura, temos representados os ângulos referentes ao experimento para o líquido A, enquanto que, para o líquido B a única diferença está na incidência, na qual o ângulo é 30º com a horizontal. Depois de calculados os índices de refração para os líquidos estudados, podemos afirmar que o índice de refração do líquido A e relação ao líquido B vale:

Em um experimento de interferometria entre dois feixes de luz laser, uma lâmina de vidro de índice de refração 1,7 e de espessura t = 9,8 mm é colocada em um dos braços do interferômetro para ajustar a diferença de caminho óptico entre eles. Acidentalmente a lâmina foi fixada com uma inclinação de 20° em relação à posição correta. Qual o desvio D sofrido pelo feixe em relação à direção correta de propagação?

(Considere n_AR = 1; sen 20° = 0,34; sen 11,5º = 0,20; cos 11,5° = 0,98; sen 8,5° = 0,15)

Quanto ao fenômeno da refração da luz, assinale a alternativa correta.

Uma pessoa se encontra na beirada de uma piscina e observa uma moeda no fundo da mesma através de um feixe luminoso perpendicular à superfície da água que se encontra em repouso. Se a moeda é observada a 43 cm acima de sua posição real, então a profundidade no local onde ela se encontra é de:

(Considere: n_água = 4/3 e n_ar = 1.)

Em uma toalha azul de praia, iluminada apenas pela luz do Sol, estão organizados quatro copos vermelhos e 4 pratos de sobremesa brancos. Neste caso, levando em consideração que a óptica e as cores se relacionam através dos fenômenos: da refração, da reflexão e da dispersão da luz, podemos afirmar que

A tirinha abaixo utiliza um fenômeno físico para a construção da piada. Que fenômeno é esse?

O comprimento de onda da luz amarela de sódio é 0,589μm. Considere um feixe de luz amarela de sódio se propagando no ar e incidindo sobre uma pedra de diamante, cujo índice de refração é igual a 2,4. Quais são o comprimento de onda, em angstroms, e a frequência, em quilohertz, da luz amarela de sódio no interior do diamante?

Dados: c = 3.10⁸ m/s

1 angstrom = 10^-10 m

Um helicóptero de resgate realiza operação de busca a um avião de pequeno porte que caiu no mar. Quando achava-se a 10m acima do nível do mar, seus ocupantes enxergaram o avião a uma profundidade aparente de 20m, conforme representa a figura. A profundidade real a que se acha o avião, admitindo que o índice de refração da água do mar é igual a 3/2 e que os ângulos com relação a normal são pequenos, será:

Óptica é a parte da ciência que estuda os fenômenos luminosos. Quanto a esse conceito é CORRETO afirmar que:

No intuito de mostrar aos estudantes de um curso de formação de policiais o fenômeno da refração da luz, o instrutor incidiu sobre um aquário, cheio de água, um feixe de luz. O instrutor explicou aos estudantes que é possível determinar o ângulo de refração ($\theta$₂) por meio da Lei de Snell. Se o feixe de luz entra na água com um ângulo de incidência $\theta$₁, sendo o índice de refração da água (n_água) igual a 1,33 e o índice de refração do ar (n_ar) igual a 1,00, o ângulo de refração ($\theta$₂) é expresso corretamente por

Analise a figura abaixo.

Um raio de luz incide perpendicularmente na face plana de uma semiesfera de raio igual a 5,0cm e feita de um material transparente cujo índice de refração relativo ao ar vale n. Sua face curva é espelhada internamente. Quando o raio incide a uma distância de 2,0cm do eixo óptico da semiesfera, ele se reflete uma única vez na face curva e sai rasante na face plana, conforme figura acima. Sendo assim, assinale a opção que apresenta o valor de n.

Dados: sen(23,6º)=0,40; cos(23,6º)=0,92;

sen (47,2°) =0, 73; cos (47,2°) =0, 68.

Será que uma miragem ajudou a afundar o Titanic? O fenômeno ótico conhecido como Fata Morgana pode fazer com que uma falsa parede de água apareça sobre o horizonte molhado. Quando as condições são favoráveis, a luz refletida pela água fria pode ser desviada por uma camada incomum de ar quente acima, chegando até o observador, vinda de muitos ângulos diferentes. De acordo com estudos de pesquisadores da Universidade de San Diego, uma Fata Morgana pode ter obscurecido os icebergs da visão da tripulação que estava a bordo do Titanic. Dessa forma, a certa distância, o horizonte verdadeiro fica encoberto por uma névoa escurecida, que se parece muito com águas calmas no escuro.

Disponível em: http://apod.nasa.gov. Acesso em: 6 set. 2012 (adaptado).

O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores, provoca a Fata Morgana é a

Observe a figura abaixo.

para aumentar a velocidade de transmissão de informação digital. Estes cabos são feixes de “fios de vidro” extremamente puros e da espessura de um cabelo humano, que foram revestidas em duas camadas de plástico reflexivo. A fibra ótica é constituída de um núcleo, por onde a luz se propaga, e de um revestimento, como esquematizado na figura acima (corte longitudinal). Sendo o índice de refração do núcleo 1,60 e o do revestimento 1,45, o menor valor do ângulo de incidência $\theta$ do feixe luminoso, para que toda a luz incidente permaneça no núcleo, é, aproximadamente:

O índice de refração de um líquido, em relação ao do ar, para uma dada luz monocromática vale $\sqrt{2}$ . Um raio dessa luz, que se propaga nesse líquido, incide na superfície de separação com o ar formando com essa superfície um ângulo de 30°. Após atingir a superfície, a propagação desse raio de luz se dá

Uma proposta de dispositivo capaz de indicar a qualidade da gasolina vendida em postos e, consequentemente, evitar fraudes, poderia utilizar o conceito de refração luminosa. Nesse sentido, a gasolina não adulterada, na temperatura ambiente, apresenta razão entre os senos dos raios incidente e refratado igual a 1,4. Desse modo, fazendo incidir o feixe de luz proveniente do ar com um ângulo fixo e maior que zero, qualquer modificação no ângulo do feixe refratado indicará adulteração no combustível.

Em uma fiscalização rotineira, o teste apresentou o valor de 1,9. Qual foi o comportamento do raio refratado?