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Física - Exercícios de Refração da Luz Física - Exercícios de Refração da Luz Presentation Transcript

  • A velocidade da luz em um determinado meio é igual a¾ da velocidade da luz no vácuo. O valor do índice derefração absoluto desse meio é:a) 3/4b) 7/4c) 5/3d) 4/3
  • c n v 3 v c 4Letra D c 4 n c 3c 3c 4 4 n 3
  • A figura mostra um raio luminoso monocromáticopassando do ar para o álcool etílico. a) Calcule o desvio angular sofrido pelo raio luminoso incidente. b) Calcule o índice de refração absoluto do álcool etílico.
  • a) Calcule o desvio angular sofrido pelo raio luminoso incidente. 45º 30º 15º
  • b) Calcule o índice de refração absoluto do álcool etílico. ^ n1sen î n2 sen r 1 sen 45º n2 sen30º 2 1 n2 2 2 n2 2
  • (UFRS) Uma fonte luminosa F e um observador Oencontram-se em meios diferentes, sendo o meio emque se encontra a fonte o de menor índice derefração.Dos raios luminosos mostrados na figura, oque menor descreve a trajetória da luz desde F até O éo que passa por: a) a b) b c) c d) d e) e
  • Letra D
  • (UERJ) No interior de um tanque de água, uma bolhade ar (B) é iluminada por uma lanterna também imersana água, conforme mostra a figura abaixo:
  • A trajetória de dois raios luminosos paralelos queincidem na bolha, está melhor ilustrada em:
  • Letra D
  • (UNESP) Um raio de luz monocromático incide sobre asuperfície de um líquido, de tal modo que o raiorefletido R forma um ângulo de 90° com o raiorefratado r. O ângulo entre o raio incidente I e asuperfície de separação dos dois meios mede 37°,como mostra a figura.
  • a) Determine o valor do ângulo de incidência e do ângulo de refração.b) Usando os valores obtidos, o gráfico anterior e a lei de Snell, determine o valor aproximado do índice de refração n desse líquido em relação ao ar.
  • a) Determine o valor do ângulo de incidência e do ângulo de refração. î 90 37 i R î 53 º 37° • ar ^ líquido r 37 º r
  • b) Usando os valores obtidos, o gráfico anterior e a lei de Snell, determine o valor aproximado do índice de refração n desse liquido em relação ao ar. n1 sen53 n2 sen37 1 0,8 n2 0,6 8 n2 1,3 6
  • (MACKENZIE-SP) Um raio vertical atinge a superfície deum bloco de vidro imerso no ar conforme a figura. Odesvio do raio refratado em relação ao incidente é 15°.O índice de refração do vidro é: 2 a) 2 b) 2 c)2 2 3 d) 2 e) 3
  • i 45 desvio 1545° 45 15 30 45° r 30 n1 seni n2 sen r 1 sen 45 n2 sen30 n2 2 Letra b
  • (UFRJ) Um recipiente cilíndrico de material fino etransparente tem 6,0cm de diâmetro, 8,0cm de alturae está totalmente cheio com um líquido. Considere umraio de luz monocromático que penetra no líquido, emum ponto A da borda do recipiente. O ângulo deincidência é convenientemente escolhido, de modoque o raio saia pela borda do fundo em um ponto Bdiagonalmente oposto, como indica a figura.
  • Supondo que a direçãodo raio incidente é dadapela escala indicada nafigura, calcule o índicede refração do líquido.
  • n1seni n2 sen r cat op cat op1 n2 hip hip 4 61 n2 5 10 40n2 30 4n2 3
  • (FUVEST) Um raio rasante, de luz monocromática,passa de um meio transparente para outro, através deuma interface plana, e se retrata um ângulo de 30°com a normal, como mostra a figura adiante. Se oângulo de incidência for reduzido para 30° com anormal, o raio refratado fará com a normal um ângulode, aproximadamente:
  • a) 90° b) 60° c) 30° d) 15° e) 10°
  • n1 sen 90 n2 sen 30n1 1n2 2n1 sen 30 n2 sen rn1 sen 30 sen rn2 Letra d 1 1 1sen r sen r 2 2 4
  • (UFRJ) Dois raios luminosos paralelos, monocromáticose de mesma frequência, incidem sobre a superfície deuma esfera transparente. Ao penetrar nesta esfera, osraios convergem para um ponto P, formando entre sium ângulo de 60° , como ilustra a figura.
  • d 60° P dCalcule o índice de refração do material queconstitui a esfera.
  • n1 sen 60 n2 sen 30 3 11 n2 2 2n2 3 60° d 30° 60° P d
  • (UFRJ) Um raio de luz monocromática, propagando-seno ar, incide sobre a face esférica de um hemisfériomaciço de raio R e emerge perpendicularmente á faceplana, a uma distância R/2 do eixo ótico, como mostraa figura.
  • O índice de refração do material do hemisfério, paraesse raio de luz é n 2 .Calcule o desvio angular sofrimento pelo raio aoatravessar o hemisférico.
  • n1 sen i n2 sen ri R/2 r R/2 1 sen i 2 R 2 sen i 2 i 45º r 30º desvio 45 30 desvio 15º
  • A figura mostra um raio luminoso monocromáticoatingindo uma das faces de um prisma de vidro cujaseção reta é um triângulo retângulo isósceles.O valordo ângulo limite para o vidro do prisma é de 42°.Desenhe a trajetória do raio luminoso até que eleabandone o prisma. Justifique sua resposta.
  • (UERJ) Um raio de luz monocromática, vindo do ar,incide com ângulo de incidência “l” na face superior deum bloco retangular do vidro, cujo índice de refraçãopara essa luz é 2 . O raio se refrata com ângulo de 2refração r = 30° e atinge a face lateral do bloco, comomostra a figura :
  • I face superior AR face lateral VIDRO r ARa) Calcule o ângulo de incidência “l”.b) Verifique se o raio refratado consegue emergir do bloco de vidro para o ar pela face lateral, justificando sua resposta.
  • a) Calcule o ângulo de incidência “l”. n1 sen i n2 sen r 1 sen i 2 sen 30 2 sen i 2 i 45º
  • b) Verifique se o raio refratado consegue emergir do bloco de vidro para o ar pela face lateral, justificando sua resposta. n1 I sen L AR face superior n2 face lateral VIDRO 1 r AR r sen L 60° 2 2 sen L L 45º 2
  • (UNESP) A figura adiante mostra, esquematicamente, o comportamento de um raio de luz que atinge um dispositivo de sinalização instalado numa estrada, semelhante ao conhecido “olho-de-gato”.
  • De acordo com a figura responda:a) Que fenômenos ópticos ocorrem nos pontos I e II?b) Que relação de desigualdade deve satisfazer o índice de refração do plástico para que o dispositivo opere adequadamente, conforme indicado na figura?
  • a) Que fenômenos ópticos ocorrem nos pontos I e II? I - reflexão II - refração
  • b) Que relação de desigualdade deve satisfazer o índice de refração do plástico para que o dispositivo opere adequadamente, conforme indicado na figura? n1 sen L > n2 1 sen 45 > n2 2 1 > 2 n2 n2 > 2
  • (UFRN) Uma fibra ótica, mesmo encurvada, permite a propagação de um feixe luminoso em seu interior, de uma extremidade à outra, praticamente sem sofrer perdas (veja a figura abaixo)
  • A explicação física para o fato acima descrito é aseguinte:Como o índice de refração da fibra óptica, em relaçãoao índice de refração do ar, é:a) baixo, ocorre a reflexão interna total.b) alto, ocorre a reflexão interna total.c) alto, a refração é favorecida, dificultando a saída dofeixe pelas laterais.d) baixo, a refração é favorecida, dificultando a saídado feixe pelas laterais.
  • A explicação física para o fato acima descrito é aseguinte:Como o índice de refração da fibra óptica, em relaçãoao índice de refração do ar, é:a) baixo, ocorre a reflexão interna total.b) alto, ocorre a reflexão interna total.c) alto, a refração é favorecida, dificultando a saída dofeixe pelas laterais.d) baixo, a refração é favorecida, dificultando a saídado feixe pelas laterais.
  • (UNIFICADO) Dois meios A e C estão separados por umalâmina de faces paralelas (B). Um raio luminoso I,propagando-se em A, penetra em B e sofre reflexãototal na face que separa b de C, conforme indica a figuraacima.Sendo n A , nB , nC os índices de refração dos meiosA,B e C teremos, respectivamente, então:
  • a) n A > nB > ncb) nB > nA > ncc) nC > nB > nAd) nA > nc > nBe) nB > nC > nA
  • (UNIFICADO) Uma lâmina transparente é usada paraseparar um meio a, também transparente, do vácuo.O índice de refração do meio A vale 2,0 e o da lâminavale n. Um raio luminoso l índice na lâmina segundoum ângulo α , conforme ilustra a figura abaixo:
  • Para que o raio luminoso não atravesse a lâmina paraa região de vácuo, o seno do ângulo α: 1a) Deve ser menor que 2 2b) Deve ser menor que 2c) Deve ser maior que 1 2 2d) Deve ser maior que 2e) Depende do valor de n.
  • n sen L n 1 sen L nr n A sen n sen r r r l n A sen nsen L 1 Letra c 2sen 2 n n 1 sen 2 2
  • (UFF) Um feixe de luz branca atravessa a superfície deseparação entre o ar e o vidro, apresentado ofenômeno de dispersão, conforme mostra a figura.
  • Sejam n1 e n 2 os índices de refração do vidro e v1 eas v 2 velocidades de propagação no vidro,respectivamente, para o raio de luz que sofre o maiordesvio (cor 1 na figura) e para o que sofre o menordesvio (cor 2 na figura).É correto afirmar que:a) n1 < n2 e v1 < v2b) n1 < n2 e v1 > v2c) n1 = n2 e v1 = v2d) n1 > n2 e v1 < v2e) n1 > n2 e v1 > v2
  • Letra d
  • (UFRJ) Temos dificuldade em enxergar com nitidezdebaixo da água porque os índices de refração dacórnea e das demais estruturas do olho são muitopróximo dos índice de refração da água (n=4/3). Porisso usamos máscaras de mergulho, o que interpõeuma pequena camada de ar (n=1) entre a água e oolho.Um peixe está a uma distância de 2,0m de ummergulhador. Suponha o vidro da máscara plano e deespessura desprezível. Calcule a que distância omergulhador vê a imagem do peixe. Lembre-se quepara pequenos ângulos sen(a) tan(a).
  • nobj pnobj p 1 p4/3 24 p 2 3 3 2p 4p 1,5m
  • (UNI-RIO) Uma boa teoria cientifica deve ter um bompoder preditivo e um bom poder explicativo. A òpticaGeométrica tem as capacidades acima citadas, porém,como toda teoria cientifica, tem seus limites.Dos fenômenos citados abaixo, o que NÃO consegueser explicado através da teoria da Óptica Geométrica éo que se refere à(s):
  • a) Ocorrência de miragens no deserto, ou no asfalto num dia quente e seco, dando a ilusão de existência de poças d’água sobre o solo.b) Formação de imagens reais do objetos reais através de espelhos côncavos.c) Formação do arco-íris na atmosfera terresrre.d) Decomposição da luz solar num feixe colorido ao atravessar um prisma.e) Diversas colorações observadas nas peliculas de óleo depositadas sobre a água.
  • a) Ocorrência de miragens no deserto, ou no asfalto num dia quente e seco, dando a ilusão de existência de poças d’água sobre o solo.b) Formação de imagens reais do objetos reais através de espelhos côncavos.c) Formação do arco-íris na atmosfera terrestre.d) Decomposição da luz solar num feixe colorido ao atravessar um prisma.e) Diversas colorações observadas nas peliculas de óleo depositadas sobre a água.