Turma de Fevereiro - Refração da luz

15 questões. Resolver no Descomplica

Questão 1
A figura mostra um arranjo experimental. No fundo do vaso, uma fonte pontual emite um raio que se desloca na água e atinge a superfície dióptrica.
Considerando o ângulo θ como ângulo limite, o raio emergente é o raio:
1. IV
2. V
3. I
4. II
5. III
Questão 2
As fibras ópticas são fios extremamente finos, flexíveis e transparentes. São constituídas geralmente por náilon ou vidro. Quando um sinal luminoso é lançado nesses fios, a luz percorrerá a estrutura com velocidade próxima à que desenvolve no vácuo e, ao se chocar com a superfície de separação vidro/ar, não sofrerá refração, pois, o ângulo de incidência do raio de luz será sempre superior ao do ângulo limite, devido à espessura mínima do fio. Como consequência, haverá o fenômeno indicado corretamente na alternativa:
1. difusão;
2. interferência;
3. dispersão;
4. refração;
5. reflexão total
Questão 3
A fibra óptica é um filamento extremamente fino e flexível, feito de vidro, plástico ou outro isolante elétrico, muito utilizada nos exames médicos (endoscopias) ou nas telecomunicações, entre outras aplicações possíveis. A luz que incide em uma das extremidades de uma fibra óptica percorre seu interior como representado na figura a seguir.
O princípio físico de funcionamento de uma fibra óptica está representado no esquema a seguir. Nele, o retângulo representa a fibra óptica e os segmentos de reta indicam um feixe de luz, que, a partir do ar no lado esquerdo da fibra, incide sobre sua extremidade, percorre seu interior e sai na extremidade direita.
Nesse esquema, são observados os seguintes fenômenos ópticos:
1. difração e reflexão total.
2. difração e interferência.
3. refração e reflexão total.
4. refração e interferência.
5. interferência e difração
Questão 4
Determinado raio de luz incide sobre a superfície de separação de dois meios com diferentes índices de refração. Sabendo que o raio de luz movimenta-se no sentido do maior para o menor índice de refração e que os valores dos índices de refração dos meios em questão são 2,5 e 3,5, determine, aproximadamente, o valor do ângulo limite.
1. 46°
2. 35°
3. 30°
4. 27°
5. 20°
Questão 5
Deseja-se realizar uma experiência de reflexão total na interface entre dois líquidos imiscíveis, usando um feixe de luz monocromática que incide de cima para baixo, como ilustrado na figura 1. Dispõe-se dos seguintes líquidos, conforme figura 2: 
<img alt="" height="344" src="https://lh6.googleusercontent.com/ipGimHYnjcto6Wbwvs71bAyIzgHI6bwo2_Yr6pjexND_IEZI1DN-1D9xJ_QUlxM2hmNo4d_FjLR0VsKitn_lOxiFP0Fo2lDEwxxhrGr5-qB-ow4UlsyDzpm9HCMbbHcjUki5M" width="379" />
Com base nesses dados, pode-se concluir que os líquidos A e B são, respectivamente
1. 1 e 2
2. 1 e 3
3. 2 e 3
4. 1 e 4
5. 3 e 4
Questão 6
Um raio de luz monocromática provém de um meio mais refringente e incide na superfície de separação com outro meio menos refringente. Sendo ambos os meios transparentes, pode-se afirmar que esse raio,
1. dependendo do ângulo de incidência, sempre sofre refração, mas pode não sofrer reflexão.
2. dependendo do ângulo de incidência, sempre sofre reflexão, mas pode não sofrer refração.
3. qualquer que seja o ângulo de incidência, só pode sofrer refração, nunca reflexão.
4. qualquer que seja o ângulo de incidência, só pode sofrer reflexão, nunca refração.
5. qualquer que seja o ângulo de incidência, sempre sofre refração e reflexão.
Questão 7
Analise as seguintes afirmações a respeito da reflexão total da luz:
<blockquote>
I. A reflexão total ocorre sempre que o ângulo de incidência da luz é maior que o ângulo limite, na passagem da região de maior para a de menor índice de refração;
II. A reflexão total ocorre sempre que o ângulo de incidência da luz é maior que o ângulo limite, na passagem da região de menor para a de maior índice de refração;
III.O ângulo limite sempre é igual a 90°;
VI O núcleo de uma fibra óptica é a região de maior índice de refração.
</blockquote>
Está correto o que se afirma em:
1. I e III
2. II, III e IV
3. I, II e IV
4. I e IV
5. I e II.
Questão 8
Em dias de muito calor, na estrada, temos a impressão de que ela apresenta-se molhada em decorrência do fenômeno de:
1. reflexão total, pois a camada de ar e o leito da estrada, estando mais quentes que as camadas superiores, apresentam índice de refração maior.
2. reflexão total, pois a camada de ar e o leito da estrada, estando mais quentes que as camadas superiores, apresentam índice de refração menor.
3. reflexão total, pois a camada de ar e o leito da estrada, estando mais quentes que as camadas superiores, tornam-se mais densos.
4. refração total, pois a camada de ar e o leito da estrada, estando mais quentes que as camadas superiores, tornam-se mais refringentes.
5. refração total, pois a camada de ar e o leito da estrada, estando mais quentes que as camadas superiores, tornam-se menos refringentes.
Questão 9
A figura abaixo mostra um raio de luz monocromática que incide na superfície de separação de dois meios homogêneos e transparentes A e B, vindo do meio A. Nessas condições o raio de luz emerge rasante à superfície. Chamando de nA e nB os índices de refração absolutos dos meios A e B, respectivamente, e de L o ângulo limite, então:
<img alt="" height="315" src="https://lh6.googleusercontent.com/vrhFA0FmefWKom33iC1Lg-Yn3s57VgkxR4LCUo7kUmqoxjnZY58mg3rQrqbCOp71IST1P1AjzVe5KKIOr8JVKnCCWtgY0plIktF0tueXczmTXYuTvMNNdBi672ZZqrXyi6WbNGY" width="318" />
1. $n_A = n_B$ e a = L
2. $n_A > n_B$ e a = L
3. $n_A < n_B$ e a > L
4. $n_A < n_B$ e a = L
5. $n_A < n_B$ e a < L
Questão 10
(FUVEST - 2014) Um prisma triangular desvia um feixe de luz verde de um ângulo $\theta A$, em relação à direção de incidência, como ilustra a figura A, ao lado. Se uma placa plana, do mesmo material do prisma, for colocada entre a fonte de luz e o prisma, nas posições mostradas nas figuras B e C, a luz, ao sair do prisma, será desviada, respectivamente, de ângulos $\theta_{B}$ e $\theta_{C}$ , em relação à direção de incidência indicada pela seta. Os desvios angulares serão tais que:
<img alt="" height="338" src="https://lh4.googleusercontent.com/DGHds_WxFm8k7AoDX5C7-1eWPRmaE3DDJUhpHCOCo1l_VH0CpRtvwMzmAtYXVtUfLoZLPb4KGHivZcdhOa_b1UsmZUqDAKPaaJR4_R7uh1RAUR4YHkarIHzWIUj1CfqmqLzX7OI" width="188" />
 
1. $\theta_{A}$ = $\theta_{B}$ = $\theta_{C}$
2. $\theta_{A}$ > $\theta_{B}$ > $\theta_{C}$
3. $\theta_{A}$ < $\theta_{B}$ < $\theta_{C}$
4. $\theta_{A}$ = $\theta_{B}$ > $\theta_{C}$
5. $\theta_{A}$ = $\theta_{B}$ < $\theta_{C}$
Questão 11
(Espcex (Aman) 2015) Uma fibra óptica é um filamento flexível, transparente e cilíndrico, que possui uma estrutura simples composta por um núcleo de vidro, por onde a luz se propaga, e uma casca de vidro, ambos com índices de refração diferentes.
Um feixe de luz monocromático, que se propaga no interior do núcleo, sofre reflexão total na superfície de separação entre o núcleo e a casca segundo um ângulo de incidência α, conforme representado no desenho abaixo (corte longitudinal da fibra).
Com relação à reflexão total mencionada acima, são feitas as afirmativas abaixo.
I. O feixe luminoso propaga-se do meio menos refringente para o meio mais refringente.
II. Para que ela ocorra, o ângulo de incidência deve ser inferior ao ângulo limite da superfície de separação entre o núcleo e a casca.
III. O ângulo limite da superfície de separação entre o núcleo e a casca depende do índice de
refração do núcleo e da casca.
IV. O feixe luminoso não sofre refração na superfície de separação entre o núcleo e a casca.
Dentre as afirmativas acima, as únicas corretas são:
1. I e II
2. III e IV
3. II e III
4. I e IV
5. I e III
Questão 12
O fenômeno da miragem, comum em desertos, ocorre em locais onde a temperatura do solo é alta. Raios luminosos chegam aos olhos de um observador por dois caminhos distintos, um dos quais parece proveniente de uma imagem especular do objeto observado, como se esse estivesse ao lado de um espelho d’água (semelhante ao da superfície de um lago). Um modelo simplificado para a explicação desse fenômeno é mostrado na figura abaixo.
O raio que parece provir da imagem especular sofre refrações sucessivas em diferentes camadas de ar próximas ao solo. Esse modelo reflete um raciocínio que envolve a temperatura, densidade e índice de refração de cada uma das camadas. O texto a seguir, preenchidas suas lacunas, expõe esse raciocínio. “A temperatura do ar _ com a altura da camada, provocando _ da densidade e _ do índice de refração; por isso, as refrações sucessivas do raio descendente fazem o ângulo de refração até que o raio sofra reflexão total, acontecendo o inverso em sua trajetória ascendente até o olho do observador”.
 
Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas.
1. aumenta – diminuição – aumento – diminuir
2. aumenta – diminuição – diminuiзгo – diminuir
3. diminui – aumento – aumento – aumentar
4. diminui – aumento – diminuição – aumentar
5. não varia – diminuição – diminuição – aumentar
Questão 13
(Cefet MG 2014) No vácuo, um determinado meio material isotrópico e transparente com índice de
refração absoluto igual a 2 apresentará a condição de reflexão total para um raio de luz com ângulo limite de incidência igual a _, propagando-se do para o
.
Os termos que preenchem, corretamente, as lacunas são
1. 30°, material, vácuo.
2. 30°, vácuo, material.
3. 60°, material, vácuo.
4. 60°, vácuo, material.
5. 90°, vácuo, material.
Questão 14
(Fgv 2020) A figura mostra um raio de luz monocromática que incide na face de um prisma de vidro que se encontra mergulhado na água. A direção do raio incidente é perpendicular à face do prisma.
Os índices de refração absolutos do vidro e da água, para a frequência da luz do raio incidente, valem, respectivamente, 1,50 e 1,33.
Ao incidir na superfície do prisma, o raio de luz sofrerá
1. reflexão total, pois está se propagando do meio de menor para o de maior índice de refração.
2. reflexão total se o ângulo for maior do que o ângulo limite para o par de meios água-vidro.
3. reflexão total se o ângulo for menor do que o ângulo limite para o par de meios água-vidro.
4. refração, pois a direção de propagação do raio é perpendicular à face oposta à de incidência.
5. refração, pois está se propagando do meio de menor para o de maior índice de refração.
Questão 15
(Unisc 2021) Um feixe luminoso monocromático incide em uma superfície de separação de dois meios transparentes e homogêneos formando um ângulo de 60° com a normal. Considerando que o meio de origem do feixe luminoso apresenta índice de refração de 2,0 e que o outro meio tem índice de refração de √2, assinale a alternativa que descreve corretamente o que acontecerá com o raio luminoso.
1. Parte do feixe luminoso será refletida com um ângulo de 60° e a outra parte do feixe luminoso
  será refratada com um ângulo de 45°.
2. O feixe luminoso será refratado com um ângulo de 45°.
3. O feixe luminoso será refletido com um ângulo de 60°.
4. O feixe luminoso será refratado com um ângulo de 60°.
5. O feixe luminoso será refletido com um ângulo de 45°.

Turma de Fevereiro - Refração da luz

Questão 1

Questão 2

Questão 3

Questão 4

Questão 5

Questão 6

Questão 7

Questão 8

Questão 9

Questão 10

Questão 11

Questão 12

Questão 13

Questão 14

Questão 15