Óptica

A imagem de um objeto formada por um espelho côncavo mede metade do tamanho do objeto. Se este é deslocado de uma distância de 15 cm em direção ao espelho, o tamanho da imagem terá o dobro do tamanho do objeto. Estime a distância focal do espelho e assinale a alternativa correspondente.

• 40 cm

• 30 cm

• 20 cm

• 10 cm

• 5,0 cm

Um objeto real se encontra a uma distância D de um espelho côncavo e a uma distância 3 D da sua imagem produzida pelo espelho.

Considerando que o objeto encontra-se situado entre o foco e o espelho, assinale o que for correto.

01. A imagem do objeto é direita.

02. Se o objeto estiver posicionado no centro óptico, a distância da imagem ao espelho será 4 D.

04. A distância focal do espelho é 2 D.

08. O tamanho da imagem é três vezes maior que o objeto.

16. A distância entre o foco e a imagem é 4 D.

A soma das corretas é?

• 03

• 07

• 15

• 20

• 23

Uma pessoa vai até um museu de ciências e numa sala de efeitos luminosos se posiciona frente a diferentes tipos de espelhos (côncavo, convexo e plano). Qual situação a seguir representa a correta imagem (i) que é possível essa pessoa obter de si própria?

• 
• 
• 
• 

Um astrônomo amador utiliza um espelho esférico gaussiano de 0,90m de diâmetro para observar a luz emitida por um astro infinitamente afastado.

Com base nessa informação e nos conhecimentos sobre Óptica Geométrica, pode-se afirmar que a luz emitida pelo astro intercepta o eixo principal do espelho, a uma distância do vértice do espelho igual a

• 45,0 cm

• 37,5cm

• 22,5cm

• 15,0cm

• 12,5cm

Para fazer a sua “escova progressiva”, procedimento que já esteve em moda para as pessoas mais vaidosas, Jéssica está sentada na cadeira do salão, com o rosto a 1,4 m do espelho plano (EP) e vertical. A sua hair design (cabeleireira de salões elitizados) está posicionada a 60 cm mais distante do espelho que a sua cliente.

Então é possível afirmar corretamente que a distância entre a imagem da hair design fornecida pelo espelho plano (EP) e Jéssica vale, em centímetros,

• 30

• 60

• 280

• 340

• 400

Considere um raio de luz que incide sobre um espelho, do tipo construído por uma chapa de vidro de faces paralelas, sendo uma delas coberta por uma tinta metálica reflexiva. Suponha que o raio incidente é parcialmente refletido na primeira superfície da chapa, refrata dentro do vidro, reflete na superfície metálica e faz seu caminho de volta ao ar. Dessa forma, o raio que incidiu com um certo ângulo        $\alpha$         produz dois raios de volta ao ar. Os ângulos que esses dois raios fazem com a normal ao espelho são iguais a

• zero.

• 2 $\alpha$  

•  $\alpha$  

•  $\frac{\alpha}{2}$  

Determine, em metros, a altura de uma árvore que é vista por um observador de postura perfeitamente ereta, cujos olhos estão distantes 1,70m do solo e que recebem os raios refletidos por um espelho plano, provenientes do topo dessa árvore. Os olhos do observador estão distantes 1,00m do espelho e a base dessa árvore dista 3,00m dos pés do observador. Sabe-se que o ângulo que o raio incidente forma com a superfície refletora do espelho plano vale 70º.

Dados:

tg 70º = 2,75

tg 20º = 0,36

• 15,45

• 12,70

• 3,50

• 3,14

A figura abaixo ilustra um feixe de luz monocromático, proveniente de uma região de vácuo (Meio A) com velocidade  $c=3.10^8$ m.s–1, incidindo contra a superfície de um líquido homogêneo e isotrópico (Meio B). Sendo os ângulos       $\theta_1=53º$    e    $\theta_2=\ 37º$  , pode-se afirmar que a velocidade da luz no Meio B vale:
Dados:
sin53° = 0,8
sin37° = 0,6

•  $1,5.10^8\ \frac{m}{s}$  

•  $1,75.10^{8^{\ }}\ \frac{m}{s}$  

•  $2,0.10^{8^{ }}\ \frac{m}{s}$  

•  $2,25.10^8\ \frac{m}{s}$  

•  $2,5.10^8\ \frac{m}{s}$  

Em dias ensolarados e secos, é comum a ocorrência do chamado efeito miragem nas estradas, que consiste na percepção de aparentes poças d’água no asfalto, conforme ilustrado na imagem acima. Esse efeito óptico é causado pela curvatura sofrida pela luz ao atravessar camadas de ar de diferentes temperaturas. Quanto mais próximo do asfalto, mais quente é o ar, e isso afeta o índice de refração de cada camada. Para explicar o efeito miragem, pode-se considerar que o ar perto do asfalto é dividido em camadas, cada qual com um índice de refração próprio, como apresenta a figura I abaixo, em que n₁, n₂ e n₃ representam os índices de refração das camadas 1, 2 e 3 mais próximas do asfalto. A figura II mostra, de forma ampliada, a interface entre a camada 2 e a camada 1, onde o raio de luz sofre reflexão interna total, e os ângulos de incidência e de reflexão do feixe de luz nessa interface.

Na situação representada pela figura I, quando a luz se aproxima do asfalto,

• sua velocidade aumenta, sua frequência se mantém constante e seu comprimento de onda diminui.

• sua velocidade se mantém constante, sua frequência aumenta e seu comprimento de onda aumenta.

• sua velocidade se mantém constante, sua frequência diminui e seu comprimento de onda aumenta.

• sua velocidade aumenta, sua frequência diminui e seu comprimento de onda se mantém constante.

• sua velocidade diminui, sua frequência aumenta e seu comprimento de onda se mantém constante.

Em uma estação, um cartaz informativo está protegido por uma lâmina de material transparente. Um feixe de luz monocromático, refletido pelo cartaz, incide sobre a interface de separação entre a lâmina e o ar, formando com a vertical um ângulo de 53º. Ao se refratar, esse feixe forma um ângulo de 30º com a mesma vertical. Observe o esquema ampliado a seguir, que representa a passagem do raio de luz entre a lâmina e o ar.

Determine o índice de refração da lâmina.

• 1,65

• 1,25

• 1,35

• 1,45

• 1,67