Questões de Vestibular de Física - Óptica Geométrica

Ao montar um aparato ótico, um estudante fez uso de uma lente delgada convergente de distância focal de 24 cm e uma tela de projeções. Ao posicionar um objeto puntiforme a uma distância de 100 cm da tela, deslocando a lente entre o objeto e essa tela, constatou a formação de uma imagem nítida sobre ela para duas posições da lente, o que o levou a concluir que o módulo da distância, em cm, entre essas duas posições é igual a

Um bonito efeito de cor pode ser observado quando a luz solar incide sobre finas películas de óleo ou água.
Ocorre que, quando um feixe de luz incide sobre a película, ele sofre duas reflexões, uma na superfície anterior e outra na superfície posterior. Assim, esses raios de luz refletidos percorrem diferentes caminhos, e sua superposição resulta em reforço de alguns comprimentos de onda e aniquilação de outros, dando origem às cores observadas.
O fenômeno responsável por esse efeito é a

Na figura abaixo, O, P e Q representam três diferentes posições de um objeto real, e L é uma lente, imersa no ar, cuja distância focal coincide com a distância da posição P à lente. As setas 1, 2 e 3 representam imagens do objeto, formadas pela lente.


Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
A lente L é ........ , e as imagens do objeto quando colocado nas posições O, P e Q são, respectivamente, ........ .

Um experimento que comprova o comportamento da luz proposto por Fresnel é o

Movendo-se pelo ar e no mesmo plano que contém a base de um prisma cúbico, um raio de luz atinge um dos lados dessa base, sob um ângulo de incidência de 0º. O prisma é feito de material transparente e com índice de refração maior que o índice de refração do ar. Na figura está traçada a direção da reta normal, no ponto de incidência.


Assinale a alternativa que representa, acertadamente, o caminho do raio de luz ao atravessar a base do prisma.

Duas paredes adjacentes e ortogonais de um elevador são totalmente revestidas por espelhos planos E₁ e E₂ . Ao adentrar o elevador, um passageiro P se posiciona equidistante às duas paredes.

Levando-se em conta que a imagem de um espelho se torna objeto para o outro espelho e vice-versa, o número máximo de imagens, de si próprio, que o passageiro é capaz de visualizar quando olha para o conjunto de espelhos é igual a 

Um dos mais elementares instrumentos ópticos de aumento é a lupa. Entretanto, apresenta limitações em seu aumento nominal devido ao valor reduzido da distância mínima de visão distinta e as deformações na imagem do objeto, o que limita o aumento da convergência. Para solucionar esses problemas, pode-se associar a lupa a uma lente convergente, criando um sistema óptico com duas lentes convergentes. O instrumento óptico que utiliza esse sistema de duas lentes convergentes é:

No esquema ilustrado a seguir, o triângulo azul representa o perfil de um prisma de base triangular, feito de um material transparente (meio 2), estando imerso em um meio transparente 3, mas com sua face superior imersa em um meio 1.

O raio de luz monocromática, representado em vermelho, incide sobre a face exposta ao meio 1, refrata para o interior do prisma e emerge para o meio 3. Quanto aos índices de refração absolutos dos meios 1, 2 e 3, é correto afirmar que o do meio 1 é

Com relação aos fenômenos da Óptica Geométrica, analise as afirmativas a seguir.

I. Uma lupa consiste em uma lente esférica convergente que permite o aumento da visualização de um objeto, porém, quando a posicionamos muito distante do objeto, proporciona uma imagem invertida.

II. Um objeto colocado diante de uma associação de dois espelhos planos, com as suas superfícies refletoras fazendo um ângulo de 60º, produz a visualização de 5 imagens.

III. Um objeto situado entre o foco e o centro óptico de uma lente convergente conjuga uma imagem real, invertida e maior que o objeto.

IV. Um objeto posicionado sobre o centro de curvatura de um espelho côncavo produz uma imagem virtual, direita e de mesmo tamanho.

V. Um objeto colocado diante de um espelho convexo conjuga uma imagem virtual, direita e de menor tamanho.

Estão CORRETAS, apenas, as afirmativas

De acordo com a óptica geométrica, no dioptro representado na figura,

No dia 10 de abril de 2019, a equipe do Event Horizon Telescope (EHT, “Telescópio Horizonte de Eventos”) divulgou a primeira imagem de um buraco negro, localizado no centro da galáxia M87, obtida por um conjunto de telescópios com diâmetro efetivo equivalente ao da Terra, de 12.700 km. Devido ao fenômeno físico da difração, instrumentos óticos possuem um limite de resolução angular, que corresponde à mínima separação angular entre dois objetos que podem ser identificados separadamente quando observados à distância. O gráfico mostra o limite de resolução de um telescópio, medido em radianos, como função do seu diâmetro, para ondas luminosas de comprimento de onda de 1,3 mm, igual ao daquelas captadas pelo EHT. Note a escala logarítmica dos eixos do gráfico.

Sabe‐se que o tamanho equivalente a um pixel na foto do buraco negro corresponde ao valor da menor distância entre dois objetos naquela galáxia para que eles possam ser identificados separadamente pelo EHT. Com base nas informações anteriores e na análise do gráfico, e sabendo que a distância da Terra até a galáxia M87 é de 5 × 10²⁰ km, indique o valor mais próximo do tamanho do pixel.

As fibras ópticas são feitas de vidro óptico extremamente puro. Costumamos achar que uma janela de vidro é transparente. Entretanto, quanto mais espesso for o vidro, menos transparente ele será em razão das impurezas nele contidas. O vidro de uma fibra óptica possui, porém, menos impurezas que o vidro usado em janelas. Segue a descrição da qualidade do vidro produzido por uma companhia: se você estivesse sobre um oceano feito de quilômetros de núcleo sólido de fibra de vidro, poderia ver claramente o fundo. Fazer fibras ópticas requer as seguintes etapas: elaborar um cilindro de vidro pré-formado; estirar as fibras a partir da pré-forma; e testar as fibras.
Fonte: http://tecnologia.hsw.uol.com.br/fibras-opticas5.htm, acessado em:14 de julho de 2016.

Durante a fase de estiramento das fibras, é necessário haver um controle da espessura dos fios de fibra óptica fabricados. Para isso, suponha que uma montagem experimental é configurada, utilizando-se um laser com comprimento de onda de 650nm que incide sobre o fio de fibra óptica, com um revestimento opaco, conforme ilustra a Figura 1. Após passar pelo fio, o feixe de laser forma um padrão de difração em um anteparo instalado a 2,0m de distância do fio. A representação esquemática desse padrão está mostrada na Figura 2. Sabendo-se que a separação entre os máximos de intensidade luminosa, Δx, é 1,0 cm, qual é o valor do diâmetro do fio?
 

Considerem-se dois meios transparentes, A e B, de índices de refração nA e nB, respectivamente, e um feixe de luz dirigindo-se de A para B.

Com base nos conhecimentos sobre Óptica, é correto afirmar:

Uma vela está localizada a 2,0 m de uma lente convergente de distância focal igual a 4,0 m, como ilustrado na figura ao lado. Determine em que posição a imagem da vela se formará.

O olho é um dos componentes do sistema de percepção visual dos animais. O olho humano capta a luz do meio ambiente e transforma esta informação em sinais elétricos que são transmitidos ao cérebro. Contudo, o olho pode não funcionar adequadamente em alguns indivíduos. Assinale abaixo a afirmação incorreta.

De acordo com a figura abaixo, assinale a opção que caracteriza corretamente a imagem do objeto que se forma do lado direito da lente.

Ainda acerca do assunto tratado no texto III, resolva a seguinte situação-problema:



Uma pessoa, ao perceber que a maior distância em que enxerga nitidamente um objeto é 40 cm, foi a um oculista que, ao constatar que a paciente tinha miopia, receitou lentes de correção para o defeito de sua visão. A convergência, em dioptrias (em graus) dessa lente, capaz de corrigir esse defeito, é

Analise cada uma das seguintes afirmativas relacionadas à óptica e indique se são verdadeiras (V) ou falsas (F).
( ) O arco-íris é um fenômeno devido àabsorção da luz solar pelas pequenas gotas de água existentes na atmosfera.
( ) Se a luz se propagasse com a mesma velocidade em todos os materiais, não ocorreria o fenômeno da refração. ( ) Quando um objeto está próximo a uma lente convergente (mais próximo da lente que seu foco), ela produz uma imagem virtual, direita e maior.
( ) Um raio de luz monocromática incide numa superfície sofrendo reflexão; a freqüência do raio de luz refletido será tanto maior quanto maior for o ângulo de incidência.
Quais são, respectivamente, as indicações corretas?

Um laser de intensidade I³, linearmente polarizado na direção vertical, atravessa um polarizador (polaróide) cujo eixo de polarização forma um ângulo de 30° com a direção vertical. A seguir, o feixe de luz transmitido atravessa um segundo polarizador cuja direção de polarização forma um ângulo de 90° com a direção vertical. Qual a razão It/I³ entre as intensidades da luz transmitida, It, após passar pelo segundo polarizador e a intensidade incidente I₀ ?

Um objeto y de comprimento 4,0 cm projeta uma imagem y' em uma câmara escura de orifício, como indicado na figura.

O comprimento de y' é, em centímetros, igual a: