Questões de Física - Óptica Geométrica para Concurso

A óptica geométrica é o estudo do comportamento da luz e os fenômenos relacionados a ela, e tem como base três princípios básicos: o princípio da propagação retilínea da luz; o princípio da independência dos raios luminosos, e o princípio da reversibilidade dos raios luminosos. Em qual dos exemplos a seguir é mais bem demonstrado o princípio da reversibilidade dos raios luminosos?

Uma luz polarizada na direção P, com intensidade I, incide sobre uma lâmina polarizadora linear ideal, cuja direção de polarização é Q. Sendo θ, o ângulo entre P e Q, a intensidade da luz polarizada transmitida é dada por J = Icos²θ (Lei de Malus). Para qual ângulo a intensidade da luz transmitida será mínima?

Um prisma é um sólido geométrico formado por uma face superior e uma face inferior paralelas e congruentes ligadas por arestas. As laterais de um prisma são paralelogramos. No entanto, para o contexto da óptica, é chamadoprismao elemento óptico transparente com superfícies retas e polidas que é capaz de refratar a luz nele incidida. O formato mais usual de um prisma óptico é o de pirâmide com base quadrangular e lados triangulares. Analise as afirmativas seguintes, relacionadas ao prisma, destacado no texto, e marque a alternativa CORRETA.

I. Denomina-se de prisma óptico todo meio heterogêneo e transparente limitado por duas faces planas paralelas.

II. O prisma óptico pode ser utilizado para fazer a decomposição da luz branca.

III. A luz branca é composta de seis componentes coloridos, ou seja, ela é policromática.

A figura a seguir mostra o esboço de um experimento realizado com um par de filtros polarizadores. Um feixe paralelo de luz não polarizada, de intensidade 𝐼₀ , incide inicialmente no polarizador 𝑃₁ . A direção de polarização de cada filtro está indicada pela linha tracejada e seu ângulo com o eixo vertical.

A partir destas informações, podemos afirmar que a fração da intensidade 𝐼₀ da luz incidente que atravessa os filtros é:

O princípio da propagação retilínea da luz é uma das bases fundamentais da óptica geométrica. Ele estabelece que a luz se propaga em linha reta quando se movimenta através de um meio homogêneo e transparente, a menos que sofra interferência por obstáculos ou interaja com diferentes meios.
Um exemplo que ilustra o princípio da propagação retilínea da luz é: