Questões Militares Sobre ótica em física

Observe a figura a seguir.

Uma fonte F de luz puntiforme está no fundo de um tanque que contém um líquido de índice de refração n. Um disco de madeira de raio r, de comprimento igual à coluna h de líquido, é colocado rente à superfície do líquido, de tal forma que nenhum raio de luz vindo de F seja refratado. Nessas condições, qual é o índice de refração n?

Um feixe de luz incide na interface entre dois meios — I e II —, sendo que o índice de refração do meio I é maior que o do meio II.

No diagrama abaixo são apresentadas quatro retas — m, n, p e q — que podem representar os raios incidente, refletido e transmitido na interface. 

                       

Nessa situação, é CORRETO afirmar que os raios incidente, refletido e transmitido são, respectivamente,

Fontes distantes de luz separadas por um ângulo α numa abertura de diâmetro D podem ser distinguidas quando α > 1,22\λ/D, em que λ é o comprimento de onda da luz. Usando o valor de 5 mm para o diâmetro das suas pupilas, a que distância máxima aproximada de um carro você deveria estar para ainda poder distinguir seus faróis acesos? Considere uma separação entre os faróis de 2 m.

Um hemisfério de vidro maciço de raio de 10 cm e índice de refração n = 3/2 tem sua face plana apoiada sobre uma parede, como ilustra a figura, Um feixe colimado de luz de 1 cm de diâmetro incide sobre a face esférica, centrado na direção do eixo de simetria do hemisfério. Valendo-se das aproximações de ângulos pequenos, sen θ≈ θ e tg θ ≈ θ, o diâmetro do círculo de luz que se forma sobre a superfície da parede é de

Considere um feixe de luz monocromática viajando em um meio cujo índice de refração é 1,0. O feixe incide em um ângulo de 30° sobre a superfície (interface) de outro meio, cujo índice de refração é 1,5. Considerando sen30° = 1⁄ 2 e sabendo que parte do feixe de luz reflete e outra parte refrata, o ângulo de refração é:

Considere uma lente convergente delgada e um objeto O colocado diante da lente conforme a figura. Sabendo que a distância focal é f=2cm e a distância do objeto à lente p=10cm, a localização da imagem em relação a lente é:

Analise as afirmativas abaixo, relativas aos espelhos esféricos e, a seguir, assinale a alternativa correta.

I. Se o espelho for côncavo, quando o objeto estiver situado sobre o foco, a imagem é real e invertida.

II. Se o espelho for convexo, as imagens serão sempre virtuais.

III. Se o espelho for côncavo, quando o objeto estiver situado entre o foco e a superfície do espelho, a imagem é virtual e invertida.

IV. Os raios de luz que incidirem paralelamente sobre a superfície de um espelho côncavo serão refletidos em direção ao centro de curvatura do espelho.

Uma onda luminosa tem um comprimento de onda de 600nm no ar. Considerando o índice de refração do ar 1,0, o comprimento de onda da luz ao penetrar em outro meio, cujo índice de refração é igual a 1,5 é:

Um feixe luminoso vertical, de 500 nm de comprimento de onda, incide sobre uma lente plano-convexa apoiada numa lâmina horizontal de vidro, como mostra a figura. Devido à variação da espessura da camada de ar existente entre a lente e a lâmina, torna-se visível sobre a lente uma sucessão de anéis claros e escuros, chamados de anéis de Newton. Sabendo-se que o diâmetro do menor anel escuro mede 2 mm, a superfície convexa da lente deve ter um raio de

Um raio de luz monocromática incide em um líquido contido em um tanque, como mostrado na figura. O fundo do tanque é espelhado, refletindo o raio luminoso sobre a parede posterior do tanque exatamente no nível do líquido. O índice de refração do líquido em relação ao ar é:

A figura apresenta, esquematicamente, uma lente convergente de distância focal f posicionada no plano de transição entre o vácuo e um material de índice de refração n. O fator de ampliação (tamanho da imagem dividido pelo tamanho do objeto) de um objeto muito pequeno (se comparado com as dimensões da lente) colocado a uma distância p da lente é:

A miopia e o estrabismo são defeitos da visão que podem ser corrigidos usando, respectivamente, lentes

Um raio de luz monocromática propaga-se no ar com velocidade de 3.10⁸ m/s. Ao penetrar num bloco de vidro reduz sua velocidade de propagação para 2.10⁸ m/s. O índice de refração desse vidro para esse raio luminoso vale

Um estudante de Física coloca um anteparo com um orifício na frente de uma fonte de luz puntiforme. Quando a fonte de luz é acesa, um dos raios de luz passa pelo orifício do anteparo, que está a 10,0 cm de altura da superfície plana, e produz um ponto luminoso na parede, a 50 cm de altura da superfície, conforme a figura. Sabendo-se que a distância entre o anteparo e a parede é de 200 cm, determine a distância, em cm, entre a fonte luminosa e o anteparo.

Uma lupa é basicamente uma lente convergente, com pequena distância focal. Colocando-se um objeto real entre o foco objeto e a lente, a imagem obtida será:

Uma estação orbital terrestre emitiu, ao mesmo tempo, três sinais luminosos de cores diferentes: vermelha, verde e violeta. Esses sinais foram captados por um sistema de detecção, extremamente preciso, de uma sonda próxima ao planeta Marte. Admitindo que a propagação das luzes ocorreu durante todo o tempo no vácuo, qual das alternativas a seguir está correta?

Considere a palavra ACADEMIA parcialmente vista de cima por um observador através de uma lente esférica gaussiana, como mostra a figura abaixo.

Estando todo o conjunto imerso em ar, a lente que pode representar a situação é

Considere um objeto AB, perpendicular ao eixo óptico de um espelho esférico gaussiano, e sua imagem A’B’ conjugada pelo espelho, como mostra a figura abaixo.

Movendo-se o objeto AB para outra posição p em relação ao espelho, uma nova imagem é conjugada de tal forma que o aumento linear transversal proporcionado é igual a 2. Nessas condições, essa nova posição p do objeto, em cm, é

Foram justapostas duas lentes, uma de distância focal igual a 5 cm e outra de convergência igual a – 4 di. A distância focal da associação destas lentes, em centímetros, é dada por:

Uma lente plano-convexa tem o raio de curvatura da face convexa igual a 20 cm. Sabendo que a lente está imersa no ar (n=1) e que sua convergência é de 2,5 di, determine o valor do índice de refração do material que constitui essa lente.