Questões Militares Sobre ótica em física

Observe a figura a seguir.

A figura acima representa a trajetória de um raio luminoso que incide, com ângulo θ (medido em relação à normal), sobre um prisma óptico imerso no ar, emergindo do prisma com ângulo θ' (igualmente medido em relação à normal). Sabendo-se que o ângulo de abertura do prisma é φ e representando-se por δ o ângulo de desvio entre os raios incidente e emergente, pode-se afirmar que:

Analise as afirmativas abaixo, com relação aos princípios físicos.

I - Os vetores campo elétrico e campo magnético, em uma onda eletromagnética no espaço livre, são perpendiculares entre si e perpendiculares à direção de propagação.

II - Cargas aceleradas produzem ondas eletromagnéticas.

III- Cargas estáticas produzem campos elétricos e magnéticos estáticos.

IV - Cada ponto de uma frente de onda primária serve como fonte de uma pequena onda esférica secundária, que avança com velocidade e frequência iguais às da onda primária.

V - A velocidade da luz em um meio não tem relação com o comprimento de onda da luz.

Assinale a opção correta.

Num experimento de Young, uma luz composta de luz vermelha, com comprimento de onda 700nm, e luz azul, com comprimento de onda 400nm, incide sobre duas fendas estreitas separadas por uma distância de l00μm, sendo observada em uma tela a 2m de distância das fendas. Observa-se uma linha central brilhante de cor magenta. A que distância da linha central aparecerá a próxima linha magenta?

Uma pequena bola B se aproxima de um espelho plano E com velocidade de módulo constante v = 9,0 m/s. A trajetória da bola faz um ângulo θ = 30° com a superfície do espelho.

De acordo com os Princípios da Óptica Geométrica, é CORRETO afirmar que 

                            

Para a correção dos diferentes tipos de defeitos de visão, faz-se necessário o emprego de diferentes tipos de lentes externas, ou seja, o uso de óculos. Após consultar um médico oftalmologista, dois pacientes foram diagnosticados, sendo que o primeiro apresentou hipermetropia e no segundo foi constatada miopia. Deste modo, o médico determinou para cada situação a confecção de lentes:

1 – divergente para o primeiro paciente, pois a hipermetropia se deve ao alongamento do globo ocular;

2 – convergente para o segundo paciente, pois a miopia se deve ao alongamento do globo ocular;

3 – convergente para o primeiro paciente, pois a hipermetropia se deve ao encurtamento do globo ocular;

4 – divergente para o segundo paciente, pois a miopia se deve ao encurtamento do globo ocular.

A(s) afirmativa(s) correta(s) é(são):

Uma das explicações para as lendas sobre navios fantasma advém de situações como as da foto abaixo, onde não há montagem. Tal efeito é similar ao da miragem.

O fenômeno físico associado ao descrito acima é:

A refração da luz possibilita o entendimento de muitos fenômenos comuns no nosso dia a dia, como a aparente profundidade menor de uma piscina, as miragens nas rodovias em dias quentes e o arco-íris. Sendo assim, analise as afirmativas referentes à óptica geométrica, assinalando, a seguir, a opção correta.

I- Refração da luz é o desvio da luz ao atravessar a fronteira entre dois meios transparentes.

II- Refração da luz é a passagem da luz de um meio transparente para outro, ocorrendo sempre uma alteração de sua velocidade de propagação.

IlI- Na refração da luz, o raio refratado pode não apresentar desvio em relação ao raio incidente.

o maior telescópio refrator do mundo em operação, situado no observatório de Yerkes em Wisconsin, EUA, possui uma abertura circular com diâmetro de 102cm e uma distância focal de 19,4m. Admitindo-se a utilização de um filtro azul que transmite apenas luz de comprimento de onda 550nm, qual é a menor separação angular, em radianos, entre duas estrelas igualmente brilhantes que permite que elas sejam observadas por esse telescópio como objetos distintos?

A área da. seção transversal máxima de um corpo opaco mede 1,00dm², e esse corpo está sendo iluminado por uma fonte luminosa puntiforme situada a 500mm de um anteparo plano, sobre o qual projeta-se a sombra do corpo. Sabendo-se que o anteparo é paralelo à seção transversal do corpo em questão e dista 300mm dele, pode-se afirmar que a área da sombra, em dm², é :

Analise a figura abaixo.

Um raio de luz incide perpendicularmente na face plana de uma semiesfera de raio igual a 5,0cm e feita de um material transparente cujo índice de refração relativo ao ar vale n. Sua face curva é espelhada internamente. Quando o raio incide a uma distância de 2,0cm do eixo óptico da semiesfera, ele se reflete uma única vez na face curva e sai rasante na face plana, conforme figura a c i m a . Sendo assim, assinale a opção que apresenta o valor de n.

Dados : sen (23,6º )=0,40; cos (23,6º)=0,92;

sen (47,2º)=0,73; cos (47,2°)=0,68.

Analise a figura abaixo.

Usando um banco óptico, posiciona-se um ponto luminoso P, uma lente delgada L com distância focal 20cm e um espelho convexo E, conforme indica a figura acima. 0 ponto luminoso está a 25cm da lente, e esta dista 40cm do espelho. Verifica-se que a imagem final do ponto luminoso (formada pelo sistema lente+espelho+lente) coincide exatamente com o próprio ponto luminoso. Qual a distância focal do espelho, em centímetros?

Uma mesa com 70 cm de altura e cujo tampo é circular com raio de 1,25 m encontra-se posicionada abaixo de uma fonte luminosa puntiforme localizada no ponto central do teto de uma sala quadrada de 5 m de lado e cuja altura é de 3,2 m. Tem-se ainda que o centro do tampo da mesa encontra-se alinhado verticalmente com o ponto no qual se encontra a fonte luminosa. Sendo assim a área do piso da sala que se apresenta plenamente iluminada por essa fonte de luz é:

(Considerar: π = 3)

Numa passagem do livro O Senhor das moscas, de Sir William Golding (1911-1993), premiado com o Nobel de Literatura de 1983, as lentes dos óculos do personagem Piggy são usadas para focalizar os raios do sol e acender uma fogueira. Mais tarde, uns rapazes espancam Piggy e quebram os seus óculos. A partir de então, ele passa a não enxergar direito os colegas mais distantes, por ser muito míope.

Há uma falha evidente nessa narrativa, pois

Um objeto luminoso é colocado no alto de um poste de 6 m de altura que está a 30 m de um pequeno espelho (E) de dimensões desprezíveis, como mostra a figura abaixo. Qual deve ser a distância, em metros, de um observador cujos olhos estão a 1,80 m do solo, para que possa ver o objeto luminoso através do espelho?

A 50cm de um espelho convexo, coloca-se uma vela de 15cm de altura. Com relação às características da imagem formada é correto afirmar que ela é:

Um pássaro a 40 m na direção horizontal do ponto de incidência do raio luminoso na superfície da água do mar se encontra a 30 m de altura da mesma, como mostra a figura abaixo. Sabendo que o índice de refração do ar n_AR = 1 e que o índice de refração da água do mar n_{ÁGUA DO MAR} = 1,5; calcule quanto vale aproximadamente o ângulo de refração da luz que chega ao mergulhador.

Em relação às fibras ópticas, analise as afirmativas abaixo.

I - Quando o núcleo de uma fibra óptica apresenta mais de um índice de refração, pode-se afirmar que se trata de uma fibra multimodo.

II - São tipos de fibras ópticas multimodo: índice degrau e índice gradual.

III- A luz fica confinada ao núcleo, em razão da diferença dos índices de refração núcleo-casca.

Assinale a opção correta.

Um feixe de luz monocromática sai de um ponto A, distante quinze metros de um aquário feito de vidro (n = 1,5). O aquário tem uma parede com espessura de cinco centímetros e está cheio de água (n =4/3). A largura interna do aquário é um metro, conforme mostrado na Figura 3. Considerando que a luz incide perpendicularmente em todas as superfícies, assinale a alternativa que corresponde ao tempo que a luz leva para atingir o ponto B, na superfície externa do aquário (considerar c = 3 • 10⁸ m/s).

                          

               Figura 3: Vista superior da trajetória do feixe de luz

O comprimento de onda da luz amarela de sódio é 0,589μm. Considere um feixe de luz amarela de sódio se propagando no ar e incidindo sobre uma pedra de diamante, cujo índice de refração é igual a 2,4. Quais são o comprimento de onda, em angstroms, e a frequência, em quilohertz, da luz amarela de sódio no interior do diamante?

Dados: c = 3.10⁸ m/s

1 angstrom = 10^-10 m

Uma mancha de óleo em forma circular, de raio inicial r₀, flutua em um lago profundo com água cujo índice de refração é n . Considere que a luz que atinge a mancha e a superfície da água seja difusa e que o raio da mancha cresça com a aceleração constante a. Partindo do repouso em t = 0, o volume de água abaixo da mancha que não recebe luz, após um intervalo de tempo t, é: