Este documento contém 50 questões sobre óptica, principalmente sobre refração e índice de refração. As questões abordam conceitos como velocidade da luz em meios diferentes, cálculo de ângulos de incidência e refração, e determinação de índices de refração a partir de experimentos ópticos. As respostas fornecem os cálculos e raciocínios necessários para responder cada questão.

1. Física 2 Módulo 4 Refração

2. Questão 36 A velocidade da luz em um determinado meio é igual a ¾ da velocidade da luz no vácuo. O valor do índice de refração absoluto desse meio é: 3/4 7/4 5/3 4/3

3. Resposta 36 Letra D

4. Questão 37 A figura mostra um raio luminoso monocromático passando do ar para o álcool etílico. Calcule o desvio angular sofrido pelo raio luminoso incidente. Calcule o índice de refração absoluto do álcool etílico.

5. Resposta 37 Calcule o desvio angular sofrido pelo raio luminoso incidente.

6. Resposta 37 b) Calcule o índice de refração absoluto do álcool etílico. ^

7. Questão 38 (UFRS) Uma fonte luminosa F e um observador O encontram-se em meios diferentes, sendo o meio em que se encontra a fonte o de menor índice de refração.Dos raios luminosos mostrados na figura, o que menor descreve a trajetória da luz desde F até O é o que passa por: a b c d e

8. Resposta 38 Letra D

9. Questão 39 (UERJ) No interior de um tanque de água, uma bolha de ar (B) é iluminada por uma lanterna também imersa na água, conforme mostra a figura abaixo:

10. Questão 39 A trajetória de dois raios luminosos paralelos que incidem na bolha, está melhor ilustrada em:

11. Resposta 39 Letra D

12. Questão 40 (UNESP) Um raio de luz monocromático incide sobre a superfície de um líquido, de tal modo que o raio refletido R forma um ângulo de 90° com o raio refratado r. O ângulo entre o raio incidente I e a superfície de separação dos dois meios mede 37°, como mostra a figura.

13. Questão 40 Determine o valor do ângulo de incidência e do ângulo de refração. 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.

14. Resposta 40 Determine o valor do ângulo de incidência e do ângulo de refração. i R 37° ar • líquido ^ r

15. Resposta 40 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.

16. Questão 41 (MACKENZIE-SP) Um raio vertical atinge a superfície de um bloco de vidro imerso no ar conforme a figura. O desvio do raio refratado em relação ao incidente é 15°. O índice de refração do vidro é:

17. Resposta 41 45° 45° Letra b

18. Questão 42 (UFRJ) Um recipiente cilíndrico de material fino e transparente tem 6,0cm de diâmetro, 8,0cm de altura e está totalmente cheio com um líquido. Considere um raio de luz monocromático que penetra no líquido, em um ponto A da borda do recipiente. O ângulo de incidência é convenientemente escolhido, de modo que o raio saia pela borda do fundo em um ponto B diagonalmente oposto, como indica a figura.

19. Questão 42 Supondo que a direção do raio incidente é dada pela escala indicada na figura, calcule o índice de refração do líquido.

20. Resposta 42

21. Questão 43 (FUVEST) Um raio rasante, de luz monocromática, passa de um meio transparente para outro, através de uma interface plana, e se retrata um ângulo de 30° com a normal, como mostra a figura adiante. Se o ângulo de incidência for reduzido para 30° com a normal, o raio refratado fará com a normal um ângulo de, aproximadamente:

22. Questão 43 a) 90° b) 60° c) 30° d) 15° e) 10°

23. Resposta 43 Letra d

24. Questão 44 (UFRJ) Dois raios luminosos paralelos, monocromáticos e de mesma frequência, incidem sobre a superfície de uma esfera transparente. Ao penetrar nesta esfera, os raios convergem para um ponto P, formando entre si um ângulo de 60° , como ilustra a figura.

25. Questão 44 d 60° P d Calcule o índice de refração do material que constitui a esfera.

26. Resposta 44 60° d 30° 60° P d

27. Questão 45 (UFRJ) Um raio de luz monocromática, propagando-se no ar, incide sobre a face esférica de um hemisfério maciço de raio R e emerge perpendicularmente á face plana, a uma distância R/2 do eixo ótico, como mostra a figura.

28. Questão 45 O índice de refração do material do hemisfério, para esse raio de luz é . Calcule o desvio angular sofrimento pelo raio ao atravessar o hemisférico.

29. Resposta 45 i r R/2

30. Questão 46 A figura mostra um raio luminoso monocromático atingindo uma das faces de um prisma de vidro cuja seção reta é um triângulo retângulo isósceles.O valor do ângulo limite para o vidro do prisma é de 42°. Desenhe a trajetória do raio luminoso até que ele abandone o prisma. Justifique sua resposta.

31. Resposta 46

32. Questão 47 (UERJ) Um raio de luz monocromática, vindo do ar, incide com ângulo de incidência “l” na face superior de um bloco retangular do vidro, cujo índice de refração para essa luz é . O raio se refrata com ângulo de refração r = 30° e atinge a face lateral do bloco, como mostra a figura :

33. Questão 47 I face superior AR face lateral VIDRO r AR Calcule o ângulo de incidência “l”. Verifique se o raio refratado consegue emergir do bloco de vidro para o ar pela face lateral, justificando sua resposta.

34. Resposta 47 Calcule o ângulo de incidência “l”.

35. Resposta 47 I b) Verifique se o raio refratado consegue emergir do bloco de vidro para o ar pela face lateral, justificando sua resposta. face superior AR face lateral VIDRO r AR r 60°

36. Questão 48 (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”.

37. Questão 48 De acordo com a figura responda: Que fenômenos ópticos ocorrem nos pontos I e II? Que relação de desigualdade deve satisfazer o índice de refração do plástico para que o dispositivo opere adequadamente, conforme indicado na figura?

38. Resposta 48 Que fenômenos ópticos ocorrem nos pontos I e II? I - reflexão II - refração

39. Resposta 48 b) Que relação de desigualdade deve satisfazer o índice de refração do plástico para que o dispositivo opere adequadamente, conforme indicado na figura? > > > >

40. Questão 49 (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)

41. Questão 49 A explicação física para o fato acima descrito é a seguinte: Como o índice de refração da fibra óptica, em relação ao 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 do feixe pelas laterais. d) baixo, a refração é favorecida, dificultando a saída do feixe pelas laterais.

42. Resposta 49 A explicação física para o fato acima descrito é a seguinte: Como o índice de refração da fibra óptica, em relação ao 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 do feixe pelas laterais. d) baixo, a refração é favorecida, dificultando a saída do feixe pelas laterais.

43. Questão 50 (UNIFICADO) Dois meios A e C estão separados por uma lâmina de faces paralelas (B). Um raio luminoso I, propagando-se em A, penetra em B e sofre reflexão total na face que separa b de C, conforme indica a figura acima. Sendo os índices de refração dos meios A,B e C teremos, respectivamente, então:

44. Resposta 50 > > > > > > > > > >

45. Questão 51 (UNIFICADO) Uma lâmina transparente é usada para separar um meio a, também transparente, do vácuo. O índice de refração do meio A vale 2,0 e o da lâmina vale n. Um raio luminoso l índice na lâmina segundo um ângulo α , conforme ilustra a figura abaixo:

46. Questão 51 Para que o raio luminoso não atravesse a lâmina para a região de vácuo, o seno do ângulo α: Deve ser menor que Deve ser menor que Deve ser maior que Deve ser maior que Depende do valor de n.

47. Resposta 51 r r Letra c

48. Questão 52 (UFF) Um feixe de luz branca atravessa a superfície de separação entre o ar e o vidro, apresentado o fenômeno de dispersão, conforme mostra a figura.

49. Questão 52 Sejam e os índices de refração do vidro e e as velocidades de propagação no vidro, respectivamente, para o raio de luz que sofre o maior desvio (cor 1 na figura) e para o que sofre o menor desvio (cor 2 na figura). É correto afirmar que: a) n1 < n2 e v1 < v2 b) n1 < n2 e v1 > v2 c) n1 = n2 e v1 = v2 d) n1 > n2 e v1 < v2 e) n1 > n2 e v1 > v2

50. Resposta 52 Letra d

51. Questão 53 (UFRJ) Temos dificuldade em enxergar com nitidez debaixo da água porque os índices de refração da córnea e das demais estruturas do olho são muito próximo dos índice de refração da água (n=4/3). Por isso usamos máscaras de mergulho, o que interpõe uma pequena camada de ar (n=1) entre a água e o olho.Um peixe está a uma distância de 2,0m de um mergulhador. Suponha o vidro da máscara plano e de espessura desprezível. Calcule a que distância o mergulhador vê a imagem do peixe. Lembre-se que para pequenos ângulos sen(a) tan(a).

52. Questão 53

53. Resposta 53

54. Questão 54 (UNI-RIO) Uma boa teoria cientifica deve ter um bom poder preditivo e um bom poder explicativo. A òptica Geométrica tem as capacidades acima citadas, porém, como toda teoria cientifica, tem seus limites. Dos fenômenos citados abaixo, o que NÃO consegue ser explicado através da teoria da Óptica Geométrica é o que se refere à(s):

55. Questão 54 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. Formação de imagens reais do objetos reais através de espelhos côncavos. Formação do arco-íris na atmosfera terresrre. Decomposição da luz solar num feixe colorido ao atravessar um prisma. Diversas colorações observadas nas peliculas de óleo depositadas sobre a água.

56. Resposta 54 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. Formação de imagens reais do objetos reais através de espelhos côncavos. Formação do arco-íris na atmosfera terrestre. Decomposição da luz solar num feixe colorido ao atravessar um prisma. Diversas colorações observadas nas peliculas de óleo depositadas sobre a água.