Questões de Concurso Sobre ótica em física

Uma lente delgada de comportamento divergente e um espelho convexo gaussiano estão alinhados de forma que seus eixos principais são coincidentes. A distância entre o vértice do espelho e o centro óptico da lente é de 120 cm. As distâncias focais da lente e do espelho são iguais e valem 20 cm. Uma fonte pontual é colocada sobre o eixo principal no ponto médio entre o vértice do espelho e o centro óptico da lente. Essa fonte produz uma primeira imagem formada pelo espelho, que é i_E, e uma primeira imagem formada pela lente, que é i_L. A distância entre as imagens i_E e i_L é de

Considere um observador (O) diante de um espelho plano (E) e alguns objetos situados nos pontos 1, 2, 3 e 4, conforme representado na figura a seguir.

Nessa situação, o observador não conseguirá enxergar, através do espelho plano, o objeto situado no ponto:

Durante uma aula prática de laboratório, o professor dispunha de uma vela e de uma lente convergente L, de distância focal f = 20 cm. O professor posiciona a vela, inicialmente, a uma distância de X₀ = 40 cm da lente e, a seguir, desloca-a para a posição X₁ = 30 cm, com velocidade média de módulo 1,0 cm/s. A respeito da experiência realizada pelo professor, analise as afirmativas abaixo e marque (V) para verdadeiro ou (F) para falso: ( ) A velocidade média, desenvolvida pela imagem da vela, durante o deslocamento, possui módulo igual a 2 cm/s. ( ) A velocidade relativa entre a vela e sua imagem possui módulo igual a 1 cm/s, e elas se afastam. ( ) O módulo do deslocamento da imagem é o dobro do módulo do deslocamento da vela. A sequência correta é

Sob certas condições atmosféricas, pode-se observar em volta da Lua uma aréola colorida. Trata-se de um efeito de difração provocado por gotículas de água das nuvens da atmosfera terrestre. Sendo assim, podemos afirmar que a borda externa da aréola fica

Um raio de luz monocromática, vindo do ar, incide perpendicularmente a uma das faces laterais de um prisma feito de um material transparente de índice de refração n₁, como mostra a Figura I. Ao atravessar o prisma, o raio luminoso sofre um desvio angular δ.

Justapõe-se à face lateral do prisma, oposta à de incidência, uma lâmina de faces paralelas feita de um material transparente de índice de refração n₂, como mostra a Figura II.

Nesse caso, esse raio luminoso, ao atravessar o prisma e a lâmina de faces paralelas, sofre um desvio angular δ’. 

Esses desvios angulares são tais que 

Uma vela é colocada diante de uma lente convergente de distância focal f, perpendicularmente ao eixo principal, a uma distância 2f. Do lado oposto, inclinado em 45º em relação ao eixo principal da lente, encontra-se um espelho plano a uma distância maior do que 2f, como ilustra a figura.
 Assinale a opção que representa melhor a imagem da vela conjugada pelo espelho plano.

Com relação à óptica geométrica ou óptica física, assinale V para a afirmativa correta e F para a falsa. ( ) Na óptica geométrica a luz se propaga sempre em linha reta, mesmo para meios não homogêneos, razão pela qual só é possível explicar o efeito de miragens com o auxílio da óptica ondulatória. ( ) A existência do arco-íris é explicada pela interferência da luz refletida nas gotas de água da atmosfera, do mesmo modo que as cores observadas nas asas das borboletas são explicadas pela interferência da luz refletida nas diferentes faces de suas asas. ( ) Sob certas condições atmosféricas, é possível observar uma aréola colorida em volta da lua. Esse é um efeito causado pela refração da luz em gotículas de água da atmosfera terrestre. A borda externa da aréola é avermelhada, pois a luz vermelha refrata mais do que a azul, já que seu comprimento de onda é maior do que o da luz azul. As afirmativas são, respectivamente,

Uma fonte luminosa pontual encontra-se sobre o eixo principal de um espelho convexo a 40 cm do foco. A imagem conjugada pelo espelho forma-se a 10 cm do foco.

A distância focal do espelho é

A figura mostra a trajetória de um raio de luz monocromática ao passar do meio (1) para o meio (4), atravessando duas lâminas de faces paralelas (observe que b < c < a).

Com base na análise da figura, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) O índice de refração do meio (1) é igual ao índice de refração do meio (3),

( ) O desvio angular desse raio luminoso ao passar do meio (1) para o meio (4) através das lâminas é igual ao que ele sofreria se passasse direto do meio (1) para o meio (4).

( ) De todos, o meio mais refringente é o meio (2).

As afirmativas são, respectivamente,

Nossos olhos nos permitem ver com nitidez objetos próximos ou distantes, pois conseguem modificar a distância focal do cristalino de modo que, dependendo da distância em que se encontre o objeto observado, sua imagem se forma na retina. Nesse processo, denominado “acomodação visual”, a ação dos músculos ciliares modifica a forma do cristalino alterando o raio de curvatura e, por conseguinte, a distância focal.

Nos olhos de uma pessoa adulta sem defeitos de visão, a distância mínima de visão distinta é, em média, 20 cm, o ponto remoto está no infinito, e a distância entre o cristalino e a retina é da ordem de 20 mm.

Assim, é possível estimar que a convergência do olho humano varia entre

Uma vela foi colocada diante de um espelho côncavo de acordo com a figura a seguir.

Se o raio do espelho tem 16 cm e o aumento linear é igual a –0,5, então x é igual a:

Uma pessoa se encontra na beirada de uma piscina e observa uma moeda no fundo da mesma através de um feixe luminoso perpendicular à superfície da água que se encontra em repouso. Se a moeda é observada a 43 cm acima de sua posição real, então a profundidade no local onde ela se encontra é de: (Considere: n_água = 4/3 e n_ar = 1.)

Quanto ao fenômeno da refração da luz, assinale a alternativa correta.

A respeito da teoria física da reflexão da luz, é correto afirmar que a reflexão que ocorre em espelhos côncavos sempre gerará imagens de natureza

O fenômeno da reflexão da luz ocorre sempre que uma onda eletromagnética com frequência na faixa do visível incide sobre um corpo opaco, e ele devolve a onda incidente para o meio de onde ela partiu. Em relação à teoria física da reflexão da luz, assinale a alternativa correta.

Espelhos esféricos têm aplicações das mais diversas, desde a colimação da luz celeste nos telescópios refletores até a formação de imagens de objetos posicionados no chamado ponto cego do espelho retrovisor externo de alguns veículos. A nitidez das imagens, entretanto, depende de duas restrições geométricas observadas pelo cientista Johann Gauss. Com relação à reflexão da luz em espelhos esféricos, Gauss observou que a imagem

Suponha que um radar de fiscalização de aeronaves emita uma onda cujo comprimento seja de 2,4 cm. Em determinada ocasião, esse radar não conseguiu detectar uma aeronave revestida com película antirreflexiva com índice de refração de 1,5. Com base nessas informações, assinale a opção que apresenta corretamente a espessura da referida película antirreflexiva.

Uma carga de dinamites foi utilizada na detonação de uma construção civil localizada ao nível do mar. Durante essa operação, foram empregados, próximos ao local da explosão, um equipamento terrestre de medição sonora e um equipamento de medição sonora adequado para águas profundas. O equipamento terrestre indicou que a explosão apresentou um comprimento de onda médio de 1 m.

Sabendo que a velocidade do som é de 343 m/s no ar e de 1.450 m/s na água, assinale a opção que apresenta o comprimento aproximado da onda λ_água, em metros, medido pelo equipamento submerso.

O microscópio é um instrumento óptico formado por duas lentes convergentes associadas para gerar imagens ampliadas de objetos pequenos. A lente próxima do objeto é conhecida como objetiva, e a lente próxima ao olho do observador é conhecida como ocular e amplia a imagem fornecida pela objetiva.

A respeito do processo de formação de imagens em um microscópio, assinale a opção correta.

Nessa figura, está representado um prisma de vidro flint no qual está incidindo um feixe de luz. Para que se verifique o fenômeno de reflexão interna total dentro do vidro, esse prisma, cujo índice de refração é 1,62, deve ser inserido em algum material líquido.

Considerando que sen 30º = 0,5 e sen 60º = 0,87, assinale a opção que apresenta o maior índice de refração de outro material para que ocorra o fenômeno citado.