Questões de Vestibular Sobre refração em física

Um feixe de luz monocromática se propaga em um meio 1, com índice de refração n₁, e passa para um meio 2, com índice de refração n₂, tal que n₁>n₂. Considere as afirmações a seguir:
I. A luz se propaga com velocidade maior no meio 1 do que no meio 2. II. O comprimento de onda da luz não muda ao passar do meio 1 para o meio 2. III. A direção da propagação do feixe de luz não muda ao passar do meio 1 para o meio 2, independentemente do ângulo de incidência.
Marque a única alternativa correta: 

INSTRUÇÃO: Resolver a questão com base nas informações a seguir.
O efeito causado pela incidência da luz solar sobre um vidro, dando origem a um feixe colorido, é conhecido como dispersão da luz branca. Este fenômeno é resultado da refração da luz ao atravessar meios diferentes, no caso, do ar para o vidro. Na superfície de separação entre os dois meios, a luz sofre um desvio em relação à direção original de propagação desde que incida no vidro em uma direção diferente da direção normal à superfície.
A tabela abaixo informa os índices de refração de um tipo de vidro para algumas das diferentes cores que compõem a luz branca.
Cor                      Índice de refração do vidro relativo ao ar  Vermelho                                  1,513  Amarelo                                    1,517 Verde                                        1,519 Azul                                          1,528 Violeta                                      1,532
A partir das informações e da tabela apresentadas, em relação a um raio de luz branca proveniente do ar que incide no vidro, é correto afirmar que 

Um feixe de luz monocromática atravessa a interface entre dois meios transparentes com índices de refração n₁ e n₂, respectivamente, conforme representa a figura abaixo.

Com base na figura, é correto afirmar que, ao passar do meio com n₁ para o meio com n₂, a velocidade, a frequência e o comprimento de onda da onda, respectivamente,

A tabela abaixo mostra o valor aproximado dos índices de refração de alguns meios, medidos em condições normais de temperatura e pressão, para um feixe de luz incidente com comprimento de onda de 600 nm

                         

O raio de luz que se propaga inicialmente no diamante incide com um ângulo θ_i =30° em um meio desconhecido, sendo o ângulo de refração θ_r =45° .

O meio desconhecido é:

Um dado meio tem um índice de refração n₁. Um outro meio tem um índice de refração n₂. Assinale a alternativa que expressa corretamente a relação entre os módulos das velocidades da luz nos dois meios, quando n₂ = 2n₁.

Leia o texto a seguir.  

Harry Potter pode se dar ao luxo de receber um manto de invisibilidade como herança de família, mas é claro que, na vida real, as coisas são um pouquinho mais complicadas. A boa notícia é que os melhores físicos, químicos e engenheiros de materiais do mundo estão quebrando a cabeça neste exato momento para saber como se tornar invisível. E, por incrível que pareça, eles estão tendo considerável sucesso usando técnicas sofisticadas para conseguir “curvar” certos tipos de luz. Essas técnicas se baseiam num princípio simples: a luz muda a velocidade de sua propagação quando passa de um meio para outro. É fácil perceber isso quando se coloca uma caneta dentro de um copo d’água. A impressão de que a caneta está “quebrada” tem a ver com o fato de que a velocidade da propagação da luz muda quando ela passa do ar para a água, que é um meio mais denso do que os gases que compõem a atmosfera. O chamado índice de refração é uma medida dessa mudança de velocidade da luz. Na prática, ele indica o quanto os raios de luz “entortam” ao passar do ar para a água ou da água para o vidro. O índice de refração é importante na busca por invisibilidade, porque, caso fosse possível criar um material no qual ele é negativo, o que aconteceria na prática é que a luz, em vez de penetrar no novo meio, ficaria dando voltas ao redor dele, o que na verdade é a definição física de invisibilidade: um objeto que a luz não toca. Até pouco tempo atrás, acreditava-se que esse tipo de material (os chamados metamateriais) seria impossível de ser fabricado. Seria.

Texto de Reinaldo José Lopes - 31 out. Publicado em 18 fev 2011, 22h00. Disponível em: https://super.abril.com.br/ciencia/invisibilidade/. Acesso em: 12 set. 2017.

Para um feixe de luz que incide em um metamaterial com índice de refração negativo, é correto afirmar sobre o feixe refratado que este 

    Lançado em 1973 pela banda de rock Pink Floyd, o álbum fonográfico “The Dark Side of the Moon” é um ícone no mundo da música por sua mundialmente famosa capa do disco de vinil. A ilustração abaixo apresenta uma arte que envolve um erro conceitual de Física. Desconsiderando erros conceituais no título do álbum e na figura, o fenômeno físico representado é a: 

Um feixe de luz monocromática, propagando-se em um meio transparente com índice de refração n₁, incide sobre a interface com um meio, também transparente, com índice de refração n₂.

Considere θ₁ e θ₂, respectivamente, os ângulos de incidência e de refração do feixe luminoso.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Haverá reflexão total do feixe incidente se ........ e se o valor do ângulo de incidência for tal que ........ .

A figura ilustra o trajeto de um raio de luz passando através de três meios denotados por 1, 2 e 3, com índices de refração n₁ , n₂ e n₃, respectivamente:

As relações entre os índices de refração desses meios são

Um raio de luz monocromático vermelho, ao atravessar de um meio 1 para um meio 2, sendo n₂ > n₁, não muda de cor. Isso se deve ao fato de

Sendo a luz um fenômeno ondulatório, são características suas a velocidade de propagação, a amplitude, a frequência, a polarização e o comprimento de onda, entre outras. Observa-se que a luz do sol, ao passar por um prisma de vidro, produz várias cores. Esse efeito se deve à dependência da velocidade da luz no vidro e, portanto, do índice de refração com

Uma lente de Fresnel é composta por um conjunto de anéis concêntricos com uma das faces plana e a outra inclinada, como mostra a figura (a). Essas lentes, geralmente mais finas que as convencionais, são usadas principalmente para concentrar um feixe luminoso em determinado ponto, ou para colimar a luz de uma fonte luminosa, produzindo um feixe paralelo, como ilustra a figura (b). Exemplos desta última aplicação são os faróis de automóveis e os faróis costeiros. O diagrama da figura (c) mostra um raio luminoso que passa por um dos anéis de uma lente de Fresnel de acrílico e sai paralelamente ao seu eixo. Se sen(θ₁) = 0,5 e sen(θ₂) = 0,75, o valor do índice de refração do acrílico é de

Dois raios luminosos monocromáticos, um azul e um vermelho, propagam-se no ar, paralelos entre si, e incidem sobre uma esfera maciça de vidro transparente de centro C e de índice de refração √3 , nos pontos A e V. Após atravessarem a esfera, os raios emergem pelo ponto P, de modo que o ângulo entre eles é igual a 60°.
Considerando que o índice de refração absoluto do ar seja igual a 1, que sen 60° = √3/2 e que sen 30° = 1/2 , o ângulo α indicado na figura é igual a

INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere as informações a seguir.

Um feixe paralelo de luz monocromática, ao se propagar no ar, incide em três recipientes transparentes contendo substâncias com índices de refração diferentes quando medidos para essa radiação. Na figura abaixo, são representados os raios incidentes (r_i ), bem como os respectivos ângulos ( α ) que eles formam com as normais (N) às superfícies.

Na tabela abaixo, são informados os índices de refração da radiação para as substâncias.

Quando a radiação é refratada pelas substâncias para a situação proposta, qual é a relação correta para os ângulos de refração (θ) da radiação nas três substâncias?

Em uma aula de laboratório de física, utilizando-se o arranjo experimental esquematizado na figura, foi medido o índice de refração de um material sintético chamado poliestireno. Nessa experiência, radiação eletromagnética, proveniente de um gerador de micro-ondas, propaga-se no ar e incide perpendicularmente em um dos lados de um bloco de poliestireno, cuja seção reta é um triângulo retângulo, que tem um dos ângulos medindo 25º, conforme a figura. Um detetor de micro-ondas indica que a radiação eletromagnética sai do bloco propagando✄se no ar em uma direção que forma um ângulo de 15º com a de incidência.

A partir desse resultado, conclui-se que o índice de refração do poliestireno em relação ao ar para essa micro-onda é, aproximadamente,

Note e adote:

Índice de refração do ar: 1,0

sen 15º ~ 0,3

sen 25º ~ 0,4

sen 40º ~ 0,6

Em Física, os modelos utilizados na descrição dos fenômenos da refração e da reflexão servem para explicar o funcionamento de alguns instrumentos ópticos, tais como telescópios e microscópios. Quando um feixe monocromático de luz refrata ao passar do ar (n_AR=1,00) para o interior de uma lâmina de vidro (n_vidro = 1,52), observa-se que a rapidez de propagação do feixe _________ e que a sua frequência _________. Parte dessa luz é refletida nesse processo. A rapidez da luz refletida será _________ que a da luz incidente na lâmina de vidro.

Um feixe luminoso proveniente de um laser se propaga no ar e incide sobre a superfície horizontal da água fazendo um ângulo de 45° com a vertical.

O ângulo que o feixe refratado forma com a vertical é:

Uma onda eletromagnética com comprimento de onda de 500 nm se propaga em um meio cujo índice de refração é 1,5. Qual é a frequência da onda, nesse meio, em Hz?

Considere a velocidade da luz no vácuo c = 3,0 × 10⁸m/s.

Um famoso truque de mágica é aquele em que um ilusionista caminha sobre a água de uma piscina, por exemplo, sem afundar. O segredo desse truque é haver, sob a superfície da água da piscina, um suporte feito de acrílico transparente, sobre o qual o mágico se apoia, e que é de difícil detecção pelo público. Nessa situação, o acrílico é quase transparente porque

Considere uma lâmpada emitindo luz monocromática sobre a superfície de um tanque com água. A luz que incide sobre a água se propaga até a superfície na forma de um cone com eixo perpendicular à água. Sendo o índice de refração da água superior ao do ar, pode-se afirmar corretamente que o cone de luz dentro da água