Questões de Concurso Sobre ótica em física

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Q3037109 Física
Considere que, entre dois meios transparentes, vidro e cristal, haja uma interface plana, e que uma onda luminosa proveniente do vidro incida sobre essa interface com ângulo θ entre a direção da onda e a reta ortogonal à interface entre os meios. A partir dessa situação hipotética e considerando a lei de Snell e as equações de Fresnel, julgue o item seguinte. 
As equações de Fresnel, em conjunto com a lei de Snell, permitem determinar, a partir do ângulo de incidência da onda luminosa e dos índices de refração dos dois materiais, as proporções das amplitudes das componentes refletida e transmitida da onda luminosa na interface entre o vidro e o cristal. 
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Q3025026 Física

A figura ilustra um prisma de abertura igual a 65 °. O prisma foi colocado no ar, de índice de refração igual a 1. Um feixe de luz incide no prisma, com ângulo igual a 30 °. Qual a velocidade de propagação da luz no prisma?


Para a resolução do problema, use a velocidade da luz no ar: 3 X 108 m/s e os dados fornecidos pela figura e pela tabela.


Imagem associada para resolução da questão

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Q3025024 Física
Uma haste foi colocada a 1,5 m de um espelho esférico. Ela está sobre o eixo principal e perpendicular a ele. A imagem é formada entre o objeto e o espelho, a 1,2 m do espelho. Quando a haste é aproximada em 1,1 m do espelho, a distância, em m, entre a imagem e o objeto será de:
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Q2564090 Física
As fibras ópticas revolucionaram as comunicações modernas ao permitirem a transmissão eficiente de dados em forma de sinais luminosos através de cabos flexíveis e finos. Essas fibras são compostas por um núcleo interno, geralmente feito de vidro ou plástico transparente, cercado por uma camada de revestimento também transparente, o que confere propriedades de guia de luz ao longo de sua extensão. O funcionamento das fibras ópticas está intrinsecamente ligado à refração da luz.
Como a refração é aplicada no funcionamento das fibras ópticas para a transmissão de sinais luminosos?
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Q2564089 Física
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:
Alternativas
Q2521973 Física
Juntamente com os conceitos de pressão e de conservação da quantidade de movimento, a teoria cinética dos gases permite chegar a uma relação entre temperatura e velocidade média das moléculas, conforme a seguinte equação: mv 2T = 3k, onde m é a massa do gás ideal em kg, v a velocidade média de suas moléculas em m/s, T a temperatura em K, e k a constante de Boltzmann em J/K.

Considerando que 0,75 kg de determinado gás possui temperatura de 127° C, o valor de sua velocidade média, em m/s, é
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Q2521962 Física
Em uma aula de física experimental, o professor faz incidir quatro feixes de luz em uma lente divergente, e apresenta aos seus alunos apenas os raios emergentes, conforme ilustra a figura a seguir.

Imagem associada para resolução da questão


O professor solicitou a um dos alunos que fizesse considerações sobre os raios de luz antes da incidência na lente. O aluno realizou as seguintes afirmativas:

I. O raio D é paralelo ao eixo ótico.
II. O raio C se dirigia ao foco F1.
III. O raio A passa pela parte superior do objeto Q.

Está correto o que se afirma em 
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Q2521961 Física
Em um processo industrial de aquecimento, a distribuição espectral da irradiação de uma superfície é conforme o gráfico abaixo, cuja ordenada é a irradiação espectral e a abscissa é o comprimento de onda. 

Imagem associada para resolução da questão


Um engenheiro, após analisar o gráfico, chegou à conclusão de que a irradiação total, W/m², é igual a
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Q2521960 Física
Estudantes de engenharia receberam a tarefa de construir um prisma para a verificação da dispersão da luz. Estavam disponíveis para os estudantes os materiais transparentes apresentados na figura a seguir.

Imagem associada para resolução da questão



A figura mostra a variação do índice de refração em função do comprimento de onda dos materiais, sendo o menor comprimento de onda pertencendo a luz violeta e o maior comprimento de onda pertencendo a luz vermelha, ambas as cores nas extremidades esquerda e direita da figura, respectivamente. O eixo horizontal mostra o comprimento de onda da luz no vácuo.

Os estudantes decidiram escolher o material que apresentasse a maior dispersão. Portanto, o material escolhido pelos estudantes foi o
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Q2521959 Física
Um interferômetro de Michelson e um interferômetro de Fabry–Perot foram utilizados para determinar o comprimento de onda λ deuma onda monocromática. A posição do espelho móvel de ambos osinterferômetros foi variada de modo a se formar exatamente maisum padrão circular de interferência. 
Sabendo que ΔM é a variação da distância do espelho realizada no interferômetro de Michelson, ΔFB é a variação da distância do espelho semi-transparente realizada no interferômetro de FabryPerot, e que λ = 500 nm, as variações de distância ΔM e ΔFB são:
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Q2521958 Física
Um refratômetro de Abbe possui um prisma de medição com índice de refração n' e deseja-se utilizá-lo para medir o índice de refração n de uma amostra. Considerando essas informações, analise as afirmativas a seguir.

I. Para que seja possível realizar a medição utilizando o refratômetro de Abbe, é necessário que n seja maior que n'.
II. O princípio de funcionamento do refratômetro de Abbe é baseado na medida da distância do percurso óptico no prisma.
III. Se n' = 2,42 e o ângulo crítico na interface entre o prisma de medição e a amostra é 30o , então n = 1,21.

Está correto o que se afirma em
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Q2521957 Física
Uma das vantagens de um interferômetro de Fabry–Perot é a sua capacidade de ser utilizado como um espectroscópio. Um determinado espectroscópio deste tipo apresenta superfícies paralelas semitransparentes, distando 19mm entre si e cada uma com 0,9 de coeficiente de reflexão. O comprimento de onda utilizado é 600nm com incidência normal nas superfícies.

O poder de resolução cromática deste espectroscópio é
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Q2521956 Física
Número f ( f number) é uma medida da capacidade de captação de luz de um sistema óptico, como uma lente de câmera. A variação do número f em uma câmera resulta em uma variação na sua profundidade de campo (depth of field – DOF).

Uma câmera fotográfica apresenta 2 cm de diâmetro da pupila de entrada e uma lente com distância focal de 8 cm. O número f da lente da câmera é 
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Q2521955 Física
Um telescópio astronômico, com diâmetro de abertura de 244mm, possui distância focal de objetiva de 650mm e distância focal de ocular de 13mm.

Considerando essas informações, analise as afirmativas a seguir.

I. O módulo da magnificação do telescópio é 100 vezes.
II. A capacidade de resolução do telescópio é mais eficiente para a luz vermelha (700nm) do que para a luz violeta (400nm).
III. Considerando a constante de Rayleigh para o critério de resolução e a operação do telescópio com o comprimento de onda de 600nm, o mínimo ângulo de resolução é 3,00×10-6 rad.

Está correto o que se afirma em
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Q2521954 Física
Os microscópios ópticos são o modelo de microscópio mais antigo e possivelmente foram inventados, em sua forma composta atual, no século XVII.
Um determinado microscópio óptico é composto por uma ocular com distância focal de 10,0mm e por uma objetiva com distância focal de 4,0mm.

Sabendo que a objetiva forma sua imagem a 16,0cm de distância de seu plano focal secundário, a magnificação do microscópio é
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Q2521953 Física
Com relação aos sensores eletro-ópticos, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) A responsividade de um fotodetector, dada pela razão entre a potência óptica incidente e a fotocorrente gerada, independe do comprimento de onda incidente.
( ) O ruído no circuito de saída de um detector fotoelétrico surge de várias fontes e é um parâmetro importante no desempenho do dispositivo.
( ) Tecnologia CCD e tecnologia CMOS são as duas formas principais de circuito de leitura que são usadas para transportar os sinais dos fotodetectores elementares de um array para a sua saída.

As afirmativas são, respectivamente,
Alternativas
Q2521952 Física
Um determinado laser de fibra óptica em anel apresenta sua cavidade óptica como uma circunferência fechada de 50 cm de fibra monomodo padrão, onde o índice de refração efetivo desta fibra é 1,5. Sabe-se ainda que a frequência central de emissão do laser é 200 THz.

Considerando a velocidade da luz no vácuo igual a 3,0×108 m/s, o intervalo entre os comprimentos de onda dos modos longitudinais adjacentes do laser, em m, é:
Alternativas
Q2521950 Física
Um espelho esférico côncavo é utilizado para focalizar a imagem de um objeto em um sensor eletro-óptico. O objeto se encontra a 12 m de distância do espelho, cuja magnificação lateral é -1/31 considerando-se a aproximação paraxial.

A medida do raio de curvatura do espelho côncavo, em cm, é
Alternativas
Q2521949 Física
Uma vela foi posicionada a uma distância de 12 cm em frente a espelho côncavo, formando uma imagem sobre um anteparo situado a uma distância de 3,60 m da frente do espelho.

Assinale a opção que apresenta, respectivamente, a distância focal do espelho e seu raio de curvatura.
Alternativas
Q2521947 Física
Um raio se propaga na água, cujo índice de refração é de 1,33, e incide em uma superfície de vidro, cujo índice de refração é de 1,52. O raio incidente forma um ângulo de 30o com a superfície entre os dois meios. 

O ângulo aproximado, em graus, que o raio refratado forma com a normal à superfície de incidência é
Alternativas
Respostas
21: C
22: C
23: E
24: A
25: C
26: A
27: B
28: B
29: E
30: A
31: C
32: E
33: C
34: C
35: A
36: A
37: B
38: E
39: C
40: C