FÍSICA - Refração da luz

Um canudo está em um copo com água. Sabe-se que a ponta imersa do canudo está a 10 cm de profundidade. Considerando que o índice de refração da água é 1,3 e que o índice de refração do ar é 1, a qual distância da superfície da água um observador vê a ponta imersa do canudo?

(Uespi) O arco-íris é um fenômeno ótico em que a luz do Sol é decomposta em seu espectro de cores (dispersão) pela interação com as gotas de chuva aproximadamente esféricas em suspensão na atmosfera. A figura a seguir mostra esquematicamente como isso ocorre no caso do arco-íris primário.

Nela encontram-se ilustradas:

(UEA-AM) Considere um raio de luz monocromático que se propaga no ar e incide sobre um meio material refratando-se. Um aluno varia o ângulo de incidência (θ_i) do raio luminoso e mede o ângulo de refração (θ_r), obtendo o gráfico sen θ_i versus sen θ_r, indicado a seguir.

Considerando o índice de refração do ar igual a 1, pode-se afrmar corretamente que o seno do ângulo limite de refração desse meio material, vale, aproximadamente:

(Unemat-MT) Uma barra AB de 60 cm é colocada verticalmente no interior de uma cuba, contendo água de índice de refração igual a 4/3, ficando com a extremidade A a 15 cm da superfície, conforme a figura abaixo. (Considere o índice de refração do ar igual a 1.)

Nessas condições, o comprimento da barra AB, vista por um observador posicionado conforme a fgura, é:

Uma criança, ao olhar por cima de um aquário um peixinho nadando, consegue visualizá-lo nitidamente até uma certa altura onde o peixe se encontra, mas em algumas posições ela não consegue visualizá-lo, devido à reflexão total da luz. Sabendo que o índice de refração da água do aquário é n = 2,0 e do ar é n = 1,0, determine com qual ângulo de incidência a criança não conseguirá visualizar mais o peixe dentro do aquário. (Se necessário utilize a tabela abaixo.)

Uma criança brincando na borda da piscina deixa sua bolinha cair na água. A figura abaixo representa esquematicamente a imagem da bolinha dentro da piscina vista pela criança que se encontra fora da piscina, no ar. Utilizando o índice de refração no ar 1,0 e os ângulos de incidência e refração abaixo, determine o índice de refração da água, aproximado, e a posição H que essa imagem se encontra da superfície da água da piscina.

Algumas amigas sentam em um bar para conversar e tomar uma bebida no calor escaldante no verão da Bahia. Quando a bebida é colocada sobre a mesa, como na figura abaixo, percebe-se que os canudinhos que se encontram nas bebidas se posicionam diferentemente vistos no ar e na bebida ao mesmo tempo, dando a impressão de estarem “quebrados” ou “tortos”. Qual fenômeno físico explica essa alteração da imagem do canudinho vista pelas amigas?

ktsimage/iStock/Getty Imag

(Uespi) Um apontador laser gera uma onda luminosa monocromática. A onda incide numa interface plana que separa dois meios denotados por 1 e 2, onde o meio 1 é o de incidência. Observa-se a ocorrência do fenômeno de reflexão interna total. Nesse caso, pode-se afirmar que:

A figura abaixo representa um fenômeno ótico que ocorre com a luz ao atravessar um meio material denominado prisma. Como é denominado tal fenômeno físico?

Sabendo-se que o índice de refração do vidro é igual a 2 e o índice de refração do ar é igual a 1, qual é o ângulo limite que, se ultrapassado, ocorre reflexão total de um raio de luz que se propaga no meio vítreo e que incide na superfície limite entre o vidro e o ar?

A figura abaixo representa um raio de luz atravessando quatro meios materiais diferentes sofrendo refração em todas as superfícies de separação desses meios, denominados: A, B, C e D.

Relacione com os valores da tabela abaixo:

Marque a alternativa correta.

(Unemat-MT) As fibras óticas representaram uma revolução na forma de transmitir informações. Com o sistema de fibra ótica, mais dados são enviados através de distâncias mais longas, com menor número de fios, ausência de interferências eletromagnéticas, além de se tornar mais vantajoso economicamente. O uso da fibra ótica tem se popularizado cada dia mais, desde iluminação de piscinas até exames para examinar o interior de uma artéria de um paciente com a introdução de feixes de fibra ótica. A comunicação por fibra se realiza através da propagação do sinal, obedecendo a um importante fenômeno da ótica geométrica:

(UFG-GO) Em um dia ensolarado, dois estudantes estão à beira de uma piscina onde observam as imagens de duas garrafas idênticas, uma em pé fora da piscina e outra em pé dentro da piscina, imersa na água. A figura 1 corresponde ao objeto real, enquanto as possíveis imagens das garrafas estão numeradas de 2 a 6, conforme apresentado a seguir.

O par de figuras que representa as imagens das garrafas localizadas fora e dentro da água, conforme conjugada pelo dioptro água–ar, é, respectivamente:

(Cefet-MG) Sobre uma placa transparente de 10 cm de espessura, cujo índice de refração é , imersa no ar, um raio de luz monocromática incidente forma um ângulo de 60° com a normal, como ilustra a seguinte figura.

O desvio lateral D sofrido pelo raio, em centímetros, é aproximadamente igual a:

Um raio de luz se propaga em dois meios homogêneos com índices de refração diferentes. Sabendo-se que o raio de luz vai do meio A para o meio B, que o ângulo de incidência é 45°, o ângulo de refração é 60°, e o índice de refração do meio A é 1,2, conclui-se que o meio mais refringente é o:

Um dos fenômenos mais esplêndidos da natureza é o arco-íris, composto por cores e de grande magnitude para os que o observam. Ele pode ser produzido na natureza pela luz solar após um dia chuvoso ou mesmo na queda d’água feita por uma pessoa utilizando uma mangueira de água. Apesar de poder ser reproduzido por várias fontes diferentes, as cores formadas no arco-íris quando a luz branca incide sobre o prisma para produzi-la são sempre as mesmas e na mesma sequência. Quais características das cores estão relacionadas a esse fenômeno na sua formação?

Um raio de luz, ao passar por uma fibra óptica de 2,1 metros de comprimento, sofre reflexão total quando a luz incide na superfície de separação vidro-ar e retorna para o mesmo meio (a fibra) sofrendo inúmeras reflexões até chegar ao seu final. Sabe-se que o ângulo limite é de 60° e o índice de refração do ar é n = 1,0. Determine o índice de refração da fibra (vidro) e quantas vezes ocorre reflexão em seu interior.

Corte esquemático da fibra óptica com as reflexões totais

              Tabela de seno e cosseno para ângulos.

As nuvens são formadas por gotículas de água em suspensão na atmosfera. As nuvens são vistas na cor branca, porém as gotículas de água são transparentes. Assinale a alternativa que explica corretamente esse fenômeno.

Em um experimento de laboratório, o professor mostra a reflexão total da luz em uma fina queda d’água feita em um furo em uma garrafa pet contendo água e sendo iluminada por um laser de luz incidindo na superfície de separação água-ar.

O professor aponta o laser exatamente para o ponto de saída da água (furo) e a luz acompanha toda a queda d´agua, em curva, até chegar no final da queda onde um dos alunos estava com a mão.

Das alternativas abaixo, qual melhor representa a explicação física para tal fenômeno?

Os raios de luz que incidem paralelamente ao eixo principal em uma lente de bordas finas se refratam de tal maneira que seus prolongamentos se encontram a uma distância de 20 cm do centro óptico da lente. 

Sabendo que o material desta lente tem índice de refração n_L = 1,4 e o meio no qual foi realizado o experimento tem índice de refração n_meio = 1,8, a vergência da lente é:

Em um laboratório de Física, um professor mostra um experimento muito interessante de refração da luz para seus alunos, colocando uma moeda no fundo de um recipiente raso e pedindo para que um dos alunos se afaste até não conseguir mais ver a moeda pela borda do recipiente, ficando ali parado. Após o afastamento do aluno, o professor coloca água no recipiente e o aluno consegue, assim, visualizar a moeda (imagem), sem sair do local. Das alternativas abaixo, qual é a melhor explicação física para esse experimento?

Em um copo de vidro, por onde a luz atravessa com velocidade de 2 · 10⁸ m/s, coloca-se uma substância chamada glicerina, muito utilizada na fabricação de cosméticos como sabonete, shampoo, entre outros. Essa substância é incolor e a luz a atravessa com velocidade de 2 · 10⁸ m/s.

Dentro dessa glicerina é colocado um copo igual ao anterior, mas de menor dimensão, e com o mesmo índice de refração. Qual será o índice de refração desses materiais e o que ocorre com a luz ao passar pela glicerina e pelo copo de dentro? 

(Dado: c = 3 · 10⁸ m/s)

(Uern) Quando olhamos para o céu, a posição aparente dos astros (Sol, Lua, etc.) é mais alta que a posição real. Tal fato está relacionado à: