Questões de Vestibular de Física - Refração

Um fabricante de dispositivos óticos precisa construir um aparelho que funcione dentro de um líquido que possui índice de refração n_1. Para o funcionamento do equipamento, é necessário ter duas lentes esféricas: uma convergente e outra divergente. Para isso, se dispõe de dois tipos de materiais transparentes, os quais possuem índices de refração n₁ e n₂. Sabe-se que a relação entre todos os índices é
n₁<n_L<n₂ e que o fabricante ainda pode optar por duas geometrias, g₁ e  g₂ , mostradas na figura a seguir.



Para saber quais lentes seriam usadas, cinco engenheiros responsáveis, utilizando a Lei de Snell, chegaram, separadamente, às seguintes conclusões:

(I) O material de índice de refração n₁ é útil para construir uma lente convergente de geometria g₁ .

(II) O material de índice de refração n₂ é útil para construir uma lente divergente de geometria g₂.

(III) O material de índice de refração n₂ é útil para construir uma lente convergente e sua forma geométrica teria que ser do tipo g₁.

(IV) O material de índice de refração n₁  é útil para construir uma lente convergente que tenha a forma g₂.

(V) O material de índice de refração n₁ é útil para construir uma lente divergente de geometria g₁ .

Para fabricar corretamente o dispositivo, deve-se levar em consideração que:

As mídias ópticas CD, DVD e Blu-ray são constituídas por um material que reflete a luz incidente de um laser. A gravação de informações é realizada produzindo-se ranhuras sobre a superfície da mídia, conforme ilustra a figura, de modo que os raios incidente e refletido causarão interferência construtiva ou destrutiva, produzindo os bits 0 e 1, respectivamente.



Considerando que o comprimento de onda da luz do laser é &lambda; e que a mídia é recoberta por um material plástico transparente de índice de refração n, a menor profundidade das ranhuras que produzem o bit 1 é

Na figura, P representa um peixinho no interior de um aquário a 13 cm de profundidade em relação à superfície da água. Um garoto vê esse peixinho através da superfície livre do aquário, olhando de duas posições:



Sendo = 1,3 o índice de refração da água, pode-se afirmar que o garoto vê o peixinho a uma profundidade de

A fibra óptica é um filamento de vidro ou de material pol imérico que tem capacidade de transmitir luz. Na atualidade, esse tipo de fibra é largamente uti lizado em diversos ramos das telecomunicações, substituindo os conhecidos fios de cobre e melhorando as transmissões de dados na medicina e na engenharia civi l, entre outras áreas.
Em uma transmissão por fibra óptica, um feixe luminoso incide numa das extremidades da fibra e, devido às características ópticas desta, esse feixe chega à outra extremidade. A Figura 1, abaixo, representa a transmissão de luz através de uma fibra óptica, enquanto a Figura 2 mostra a secção transversal da mesma fibra, onde são indicados o núcleo, cujo índice de refração é ,e o revestimento, de índice de refração .



A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças a uma diferença de índices de refração entre o revestimento e o núcleo. Isso ocorre devido à

O fenômeno da miragem, comum em desertos, ocorre em locais onde a temperatura do solo é alta. Raios luminosos chegam aos olhos de um observador por dois caminhos distintos, um dos quais parece proveniente de uma imagem especular do objeto observado, como se esse estivesse ao lado de um espelho d’água (semelhante ao da superfície de um lago).

Um modelo simplificado para a explicação desse fenômeno é mostrado na figura abaixo.



O raio que parece provir da imagem especular sofre refrações sucessivas em diferentes camadas de ar próximas ao solo.
Esse modelo reflete um raciocínio que envolve a temperatura, densidade e índice de refração de cada uma das camadas.

O texto abaixo, preenchidas suas lacunas, expõe esse raciocínio.

“A temperatura do ar ___________________ com a altura da camada, provocando _________________ da densidade e _________________ do índice de refração; por isso, as refrações sucessivas do raio descendente fazem o ângulo de refração ______________ até que o raio sofra reflexão total, acontecendo o inverso em sua trajetória ascendente até o olho do observador”.

Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas.