1) O documento discute como uma boa teoria científica deve ter um bom poder preditivo e um bom poder explicativo. 2) É apresentado um exemplo de como a lei de Snell explica e prevê o comportamento da luz ao passar de um meio para outro com diferentes índices de refração. 3) São mostrados cálculos para determinar ângulos de incidência, refração e desvio, assim como índices de refração a partir da lei de Snell e das condições apresentadas.

2. 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:
a) 3/4
b) 7/4
c) 5/3
d) 4/3

3. c
n
v
3
v c
4
Letra D c 4
n c
3c 3c
4
4
n
3

4. A figura mostra um raio luminoso monocromático
passando 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.

5. a) Calcule o desvio angular sofrido pelo raio luminoso incidente.
45º 30º 15º

6. 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

7. (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) a
b) b
c) c
d) d
e) e

8. Letra D

9. (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. A trajetória de dois raios luminosos paralelos que
incidem na bolha, está melhor ilustrada em:

11. Letra D

12. (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. 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.

14. 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

15. 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

16. (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:
2
a)
2
b) 2
c)2 2
3
d)
2
e) 3

17. i 45
desvio 15
45° 45 15 30
45° r 30
n1 seni n2 sen r
1 sen 45 n2 sen30
n2 2
Letra b

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

20. n1seni n2 sen r
cat op cat op
1 n2
hip hip
4 6
1 n2
5 10
40
n2
30
4
n2
3

21. (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. a) 90° b) 60° c) 30° d) 15° e) 10°

23. n1 sen 90 n2 sen 30
n1 1
n2 2
n1 sen 30 n2 sen r
n1
sen 30 sen r
n2 Letra d
1 1 1
sen r sen r
2 2 4

24. (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. d
60° P
d
Calcule o índice de refração do material que
constitui a esfera.

26. n1 sen 60 n2 sen 30
3 1
1 n2
2 2
n2 3
60°
d 30°
60° P
d

27. (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. O índice de refração do material do hemisfério, para
esse raio de luz é n 2 .
Calcule o desvio angular sofrimento pelo raio ao
atravessar o hemisférico.

29. n1 sen i n2 sen r
i
R/2
r R/2
1 sen i 2
R
2
sen i
2
i 45º
r 30º
desvio 45 30
desvio 15º

30. 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.

32. (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 2 . O raio se refrata com ângulo de
2
refração r = 30° e atinge a face lateral do bloco, como
mostra a figura :

33. I
face superior
AR
face lateral
VIDRO
r AR
a) 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.

34. 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

35. 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

36. (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. 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?

38. a) Que fenômenos ópticos ocorrem nos pontos I e II?
I - reflexão
II - refração

39. 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

40. (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. 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. 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. (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 n A , nB , nC os índices de refração dos meios
A,B e C teremos, respectivamente, então:

44. a) n A > nB > nc
b) nB > nA > nc
c) nC > nB > nA
d) nA > nc > nB
e) nB > nC > nA

45. (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. Para que o raio luminoso não atravesse a lâmina para
a região de vácuo, o seno do ângulo α:
1
a) Deve ser menor que 2
2
b) Deve ser menor que 2
c) Deve ser maior que 1 2
2
d) Deve ser maior que 2
e) Depende do valor de n.

47. n
sen L
n
1
sen L
n
r 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

48. (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. Sejam n1 e n 2 os índices de refração do vidro e v1 e
as v 2 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. Letra d

51. (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).

53. nobj p'
nobj p
1 p'
4/3 2
4 p'
2
3
3 2
p'
4
p ' 1,5m

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. 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.

56. 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.