Avaliação Geral (ótica)

Um objeto O tem sua imagem I conjugada por um espelho esférico côncavo, de centro de curvatura C e foco F. Das figuras abaixo, aquela que melhor representa uma situação possível para as posições do objeto e sua imagem é:

• a

• b

• c

• d

A compreensão e o domínio das ondas eletromagnéticas, previstas pela teoria de Maxwell, estabelecida na segunda metade do século XIX, revolucionaram a tecnologia e os meios de comunicação. Considere uma onda eletromagnética propagando-se no vácuo. Suponha que o campo elétrico dessa onda seja dado, utilizando-se um sistema cartesiano de coordenadas, pela expressão  $E=E_o\cos\left(kz-\omega t\right)\overrightarrow{x}+E_o\cos\left(kz-\omega t\right)\overrightarrow{y}$ , onde  $E_o$  , ω e k são constantes positivas, com ω = kc, sendo c a velocidade da luz no vácuo e  $\overrightarrow{x}$  ,  $\overrightarrow{y}$   e  $\overrightarrow{z}$   os vetores unitários da base cartesiana. Considere as afirmativas abaixo e assinale V para afirmativa verdadeira e F para a falsa. 

( ) A amplitude do campo elétrico dessa onda é  $E_o\sqrt{2}$ . 

( ) Essa onda se propaga tanto na direção de  $\overrightarrow{x}$  quanto na direção de  $\overrightarrow{y}.$ 
( ) Essa onda está circularmente polarizada. 

• V, F e F.

• F, F e F. 

•  F, F e V.

• F, V e V.

Um espelho plano gira em torno de um eixo vertical a 100 rpm. Um feixe luminoso horizontal incide no espelho. A velocidade de rotação do feixe refletido é:

• 0

• 100 rpm

• 141 rpm

• 200 rpm

Um espelho côncavo forma uma imagem real duas vezes maior do que o objeto. Se o objeto está a 20 cm de distância do espelho, o raio de curvatura do espelho deve ser, aproximadamente,

• 13 cm

• 20 cm

• 27 cm

• 40 cm

Fibras ópticas são estruturas cilíndricas finas, transparentes e flexíveis, geralmente compostas por materiais dielétricos, como o vidro. Essas fibras permitem a propagação da luz em seu interior por meio do efeito da reflexão interna total e são utilizadas, por exemplo, na construção de cabos ópticos para a transmissão de informações. Conforme mostrado na figura a seguir, essas fibras têm um núcleo, que é envolvido por outro material transparente (casca), e uma capa protetora, que oferece proteção contra danos mecânicos e intempéries. Considerando as informações apresentadas, faça o que se pede nos itens a seguir:

a) Explique como deve ser a relação matemática entre o índice de refração do núcleo da fibra óptica e o índice de refração do material transparente (casca) que a envolve para a ocorrência da reflexão interna total.

b) Explique porque fissuras, emendas e curvas em fibras ópticas podem comprometer a transmissão de dados.