Refração luminosa - conceitos e definições

Exercícios

 

01-(UFSCAR-SP) Durante o dia, uma pessoa dentro de casa olha através do vidro de uma janela e enxerga o que está do lado de fora. À noite, a pessoa olha através da mesma janela e enxerga sua imagem refletida pelo vidro, não enxergando o que está do lado de fora. Assinale a alternativa que melhor explica a situação descrita.

a) O índice de refração da luz no meio externo à janela é maior à noite do que durante o dia.

b) O índice de refração da luz no meio externo à janela é menor à noite do que durante o dia.

c) Durante o dia, a luz que atravessa o vidro da janela, proveniente dos objetos localizados no exterior da casa, é muito mais intensa que a luz refletida pelo vidro da janela, proveniente dos objetos no interior da casa.

d) Durante o dia, a polarização da luz no vidro da janela é positiva e permite que se enxergue o lado de fora.

e) Durante a noite, a polarização da luz no vidro da janela é negativa e não permite que se enxergue o lado de fora.

 

02-(UFMG) Nas figuras I, II e III, estão representados fenômenos físicos que podem ocorrer quando um feixe de luz incide na superfície de separação entre dois meios de índices de refração diferentes. Em cada uma delas, estão mostradas estão mostradas as trajetórias desses feixes.

                                                                     I                                    II                                III

Considerando-se essas informações, é correto afirmar que ocorre mudança no módulo da velocidade do feixe de luz apenas no(s)  fenômeno(s) físico(s) representado(s) em:

a) I                    b) II                     c) III                        d) I e II                    e) I e III                

 

03-(UFC) O índice de refração de um material é a razão entre:

a) a densidade do ar e a densidade do material.

b) a intensidade da luz no ar e a intensidade da luz no material.

c) a freqüência da luz no vácuo e a freqüência da luz no material.

d) a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no material.

e) o comprimento de onda da luz no vácuo e o comprimento de onda da luz no material.

 

04-(PUC-RJ) Uma onda luminosa se propagando no vácuo incide sobre uma superfície de vidro cujo índice de refração é maior que o índice de refração do vácuo tendo um ângulo de incidência de 30° em relação à normal da superfície. Neste caso, podemos afirmar que:

a) a velocidade de propagação da luz é igual em ambos os meios e sua direção não é alterada.

b) a velocidade de propagação da luz é maior no vidro do que no vácuo e sua direção é alterada.

c) a velocidade de propagação da luz é maior no vácuo do que no vidro e sua direção é alterada.

d) a velocidade de propagação da luz não é alterada quando muda de meio e apenas sua direção é alterada.

e) a velocidade de propagação da luz é alterada quando muda de meio, mas sua direção de propagação não é alterada.

 

05-(UFBA) A luz reduz sua velocidade em 20% ao penetrar numa placa de vidro. Sabendo que a velocidade da luz no vácuo é de 3.105km/s, determine o índice de refração do vidro e a velocidade da luz nesse meio.

 

06-FUVEST-SP) Um raio luminoso proveniente do ar atinge perpendicularmente uma esfera oca de vidro de 30 cm de diâmetro. As paredes da esfera têm 6,0 cm de espessura. Considerando-se que o índice de refração do vidro em relação ao ar é 1,5 e que a velocidade de propagação da luz no ar é 300 000 km/s:

a) Esboce o gráfico da velocidade de propagação da luz, em função do tempo, desde momentos antes da luz atingir a esfera até instantes após ela deixar a esfera.

b) Qual o tempo que o raio leva para atravessar completamente esta esfera?

 

07-(PUC-SP) Um raio de luz monocromática propagando-se no vácuo (índice de refração igual a 1) atravessa uma placa de vidro e retorna ao vácuo. O gráfico representa como a velocidade da luz varia em função do tempo para a situação descrita.

A espessura da placa de vidro, em metros, e o índice de refração absoluto do vidro, são, respectivamente, iguais a

a) 6,0 . 10-2 e 1,0          b) 2,0 . 10-2 e 3,0          c) 2,0 . 10-1 e 2/3                    d) 6,0 . 10-1 e 1,5          e) 2,0 .10-1 e  1,5

 

08-(PUC-RJ) Um feixe de luz de comprimento de onda de 600 nm se propaga no vácuo até atingir a superfície de uma placa de vidro. Sabendo-se que o índice de refração do vidro é n = 1,5 e que a velocidade de propagação da luz no vácuo é de 3 x 108 m/s, o comprimento de onda e a velocidade de propagação da onda no vidro em nm e m/s, respectivamente, são:

(Obs: 1 nm = 1 x 10-9 m).

a) 200 nm ; 4 x 10-8 m/s           b) 200 nm ; 3 x 10-8 m/s          c) 200 nm ; 2 x 10-8 m/s           d) 400 nm ; 1 x 10-8 m/s

e) 400 nm ; 2 x 10-8 m/s

 

09-(UFPA) A luz se propaga em um meio A com a metade da velocidade de sua propagação no vácuo e com um terço em um meio B. Assim, o índice de refração do meio A em relação ao meio B vale:

 a) 6                     b) 5/2                       c) 3/2                       d) 4/3                        e) 2/3                      

 

10-(FUVEST-SP) Suponha que exista um outro universo no qual há um planeta parecido com o nosso, com a diferença que a luz visível que o ilumina é monocromática. Um fenômeno óptico causado por essa luz, que não seria observado nesse planeta seria:

a) a refração                     b) a reflexão                     c) a difração                     d) o arco-íris                      e) a sombra

 

11-(FGV-SP) Desde que o homem tomou conhecimento dos fenômenos envolvendo luz, teorias foram formuladas sobre sua natureza. O filósofo grego Aristóteles foi o primeiro a tentar explicar o arco-íris, afirmando que sua formação se devia a gotículas de água contidas na atmosfera, que refletiam a luz do Sol e provocavam a variação da cor.

Também verificou que essa reflexão ocorria para um ângulo específico, que foi determinado apenas no século XIII.

A formação do arco-íris, a partir da luz do Sol, deve-se ao fenômeno conhecido como:

a) concentração.               b) colorização.                   c) dispersão.                    d) deflexão.                   e) franjas.

 

12-(UFJF-MG) O arco-íris é causado pela dispersão da luz do Sol que sofre refração e reflexão pelas gotas de chuva (aproximadamente esféricas). Quando você vê um arco-íris, o Sol está:

a) na sua frente.          b) entre você e o arco-íris.          c) em algum lugar atrás do arco-íris.          d) atrás de você.

e) em qualquer lugar, pois não importa a posição do Sol.

 

13- (UEL-PR) A partir do século XIII, iniciando com o pensador Robert Grosseteste, os estudos em óptica avançaram sistemática  positivamente, dando origem às explicações científicas a respeito das produções de fenômenos e imagens, como é o caso dos estudos sobre o Arco-íris e as lentes. Sobre o fenômeno de formação de Arco-íris, considere as afirmativas a seguir.

I. O Arco-íris primário é causado por uma refração e uma reflexão dos raios de Sol nas gotas de chuva.

II. O Arco-íris aparece quando os raios de luz branca incidem em gotículas de água presentes no ar e pode ocorrer naturalmente ou ser produzido artificialmente.

III. O fenômeno Arco-íris é decorrente do processo de difração da luz branca nas gotas de chuva.

IV. A dispersão dos raios de luz branca é responsável pelo espectro de luzes coloridas que aparecem, por exemplo, pela passagem dessa luz por gotículas de água.

Estão corretas apenas as afirmativas:

a) I e III.                    b) II e IV.                      c) I, II e III.                       d) I, II e IV.                    e) II, III e IV.

 

14-(Olimpíada Paulista de Física) Um fenômeno que ocorre em dias chuvosos é a formação do arco-íris. Considere as afirmações abaixo.

I. As cores do arco íris surgem devido ao fenômeno da reflexão da luz nas gotículas de chuva.  

II. As cores do arco-íris são próprias das gotículas de água, não dependendo da luz incidente.

III. As cores do arco-íris surgem devido ao fenômeno da dispersão da luz que ocorre com a incidência da luz solar em gotículas de água.

Com relação às afirmações, podemos dizer que:

a) todas são corretas          b) nenhuma é correta          c) apenas I é correta          d) apenas II é correta

e) apenas III é correta

 

15-(UFRGS) Selecione a alternativa que substitui corretamente os números entre parênteses no parágrafo  abaixo, na ordem  em que eles aparecem. As cores que compõem a luz branca podem ser visualizadas quando um feixe de luz, ao atravessar um prisma de vidro, sofre (1), separando-se nas cores do espectro visível. 

A luz de cor (2) é a menos desviada na sua direção de incidência, e a de cor (3) é a mais desviada de sua direção de incidência.

          (1)                   (2)                   (3)

a) dispersão           vermelha          violeta     

b) dispersão           violeta              vermelha

c) difração             violeta              vermelha

d) reflexão             vermelha          violeta

e) reflexão             violeta             vermelha

 

16-(UFMG)  Um feixe de luz do Sol é decomposto ao passar por um prisma de vidro. O feixe de luz visível resultante é composto de ondas como:

 a) apenas sete frequências que correspondem às cores vermelha, alaranjada, amarela, verde, azul, anil e violeta.                

 b) apenas três frequências que correspodem às core vermelha, amarela e azul.                                                                        

c) apenas três frequências que correspondem às cores vermelha, verde e azul.                                                                          

d) uma infinidade de frequências que correspondem a cores  desde a vermelha até a violeta.

 

17-(UFU-MG) O índice de refração do vidro, na região de luz visível, tem o seu maior valor para a cor:                              

a) azul          b) verde          c) amarela        d) violeta             e) vermelha

18-(UFPE) Um dispositivo composto por 3 blocos de vidro com índices de refração 1,40, 1,80 e 2,00 é mostrado na figura. Calcule a razão t1/t2 entre os tempos que dois pulsos de luz (“flashes”) levam para atravessar o dispositivo.

 

19-(UNESP-SP) A figura representa, esquematicamente, a trajetória de um feixe de luz branca atravessando uma gota de água. É dessa forma que se origina o arco-íris.

 

 

a) Que fenômenos ópticos ocorrem nos pontos 1, 2 e 3?

b) Em que ponto, ou pontos, a luz branca se decompõe, e por que isso ocorre?

c) Em que posição, em relação ao Sol deve estar o observador para que ele veja o arco-íris?

 

20-(Cefet-CE) Na figura de dispersão apresentada, luz branca incide no dioptro AR-ÁGUA e se decompõe em suas formas monocromáticas do espectro visível.

 É correto afirmar que:

A) na água, a velocidade da luz verde é maior que a velocidade da luz vermelha

B) o índice de refração da água para a luz violeta é maior que para a luz vermelha

C) o índice de refração da água é o mesmo para as diferentes cores

D) a velocidade da luz na água é a mesma para as diferentes cores

E) a luz que sofre o maior desvio no meio indica menor índice de refração para esse meio

 

21-(UNIFESP-SP) O arco-íris resulta da dispersão da luz do Sol quando incide nas gotas praticamente esféricas da água da chuva. Assinale a alternativa que melhor representa a trajetória de um raio de luz em uma gota de água na condição em que ocorre o arco-íris (I indica o raio incidente, vindo do Sol, o círculo representa a gota e O indica a posição do observador).

 

22- (ENEM-MEC-010)

Um grupo de cientistas liderado por pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, construiu o primeiro metamaterial que apresentava valor negativo do índice de refração relativo para a luz visível. Denomina-se

 

 metamaterial um material óptico artificial, tridimensional, formado por pequenas estruturas menores do que o comprimento de onda da luz, o que lhe dá propriedades e comportamentos que não são encontrados em materiais naturais. Esse material tem sido chamado de “canhoto”.

Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 28 abr. 2010 (adaptado).

Considerando o comportamento atípico desse metamaterial, qual é a fi gura que representa a refração da luz

ao passar do ar para esse meio?

 

 

23-(UFRN-RN-010)

  

A coloração das folhas das plantas é determinada, principalmente, pelas clorofilas a e b – nelas presentes –, que são dois dos principais pigmentos responsáveis pela absorção da luz necessária para a realização da fotossíntese.

O gráfico abaixo mostra o espectro conjunto de absorção das clorofilas a e b em função do comprimento de onda da radiação solar

visível. Com base nessas informações, é correto afirmar que, para realizar a fotossíntese, as clorofilas absorvem, predominantemente,

a) o violeta, o azul e o vermelho, e refletem o verde.                           b) o verde, e refletem o violeta, o azul e o vermelho.

c) o azul, o verde e o vermelho, e refletem o violeta.                           d) o violeta, e refletem o verde, o vermelho e o azul.

 

24-(FGV-SP-010)

Um feixe luminoso de raios paralelos, que se propaga em um meio óptico homogêneo, incide sobre uma superfície que separa o primeiro meio de um segundo, passando a se propagar neste.

Substituindo-se o segundo meio óptico por um vidro fosco e translúcido, e admitindo que os raios de luz nele penetrem, estes

 perdem o paralelismo, podendo-se dizer que nessa situação ocorreu uma

a) reflexão difusa.                        b) reflexão regular.                      c) refração difusa.                              d) refração regular. 

e) absorção difusa. 

 

25-(UEPG-PR-011) 

Quando a luz se propaga, sempre ocorrem alguns fenômenos. Nesse contexto, assinale o que for correto.

01) Se nos colocarmos próximos a um espelho côncavo, veremos uma imagem diminuída e direita, mas se nos afastarmos gradativamente veremos que a imagem se torna confusa para depois reaparecer maior e invertida. 

02) Os fenômenos da reflexão, refração e absorção ocorrem isoladamente e nunca simultaneamente. 

04) A observação de objetos só é possível porque imitem luz própria ou refletem a luz que neles incide. 

08) Um objeto posicionado na frente de uma superfície refletora ondulada tem sua imagem deformada. 

 

26-(ENEM-MEC-011)

Uma equipe de cientistas lançará uma expedição ao Titanic para criar um detalhado mapa 3D que “vai tirar,

virtualmente, o Titanic do fundo do mar para o público”. A expedição ao local, a 4 quilômetros de profundidade no Oceano Atlântico, está sendo apresentada como a mais sofisticada expedição científica ao Titanic. Ela utilizará tecnologias de imagem e sonar que nunca tinham sido aplicadas ao navio, para obter o mais completo inventário de

seu conteúdo. Esta complementação é necessária em razão das condições do navio, naufragado há um século.

                                                              O Estado de São Paulo, Disponível em: http://estadao.com.br.

                                                                                                                                 Acesso em: 27 jul.2010(adaptado) 

No problema apresentado para gerar imagens através das camadas de sedimentos depositados no navio, o sonar é mais adequado, pois a

A. propagação de luz na água ocorre a uma velocidade maior que a do som neste meio.

B. absorção de luz ao longo de uma camada de água é facilitada enquanto a absorção do som não.

C. refração de luz a uma grande profundidade acontece com uma intensidade menor que a do som.

D. atenuação da luz nos materiais analisados é distinta da atenuação de som nestes mesmos materiais.

E. reflexão da luz nas camadas de sedimentos é menos intensa do que a reflexão do som neste material.

 

 

 

Resoluções