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Exercícios Dioptros,lâminas de faces paralelas e primas

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Exercícios Dioptros,lâminas de faces paralelas e primas

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1)Um prisma de vidro está no ar e é feito de um material cujo índice de refração é n ˃ 1. A forma de sua seção transversal é a de um triângulo retângulo isósceles, conforme a figura abaixo. Observa-se nele, que um feixe de luz incide perpendicularmente a face de entrada e, após refletir na segunda face inclinada, emerge perpendicularmente na terceira face do prisma, como mostrado pelas setas

Qual deve ser o menor valor do índice de refração n para ocorrer a situação descrita e o feixe não sair pela segunda face?

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2)Um prisma de vidro, de índice de refração n=, tem por secção normal um triângulo retângulo isósceles ABC no plano vertical. O volume de secção transversal ABD é mantido cheio de um líquido de índice de refração n’=. Um raio incide normalmente à face transparente da parede vertical BD e atravessa o líquido.

Considere as seguintes afirmações:

I) O raio luminoso não penetrará no prisma.

II) O ângulo de refração na face AB é de 45°

III) O raio emerge do prisma pela face AC com ângulo de refração de 45°.

IV) O raio emergente definitivo é paralelo ao raio incidente em BD.

Das afirmativas mencionadas, é (são) correta (s)

a) Apenas I

b) Apenas I e IV

c) Apenas II e III

d) Apenas III e IV

e) II, III e IV

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3)Um raio de luz monocromática incide perpendicularmente em uma das faces de um prisma equilátero e emerge de forma rasante pela outra face. Considerando  = 1,73 e supondo o prisma imerso no ar, cujo índice de refração é 1, o índice de refração do material que constitui o prisma será, aproximadamente;
a)0,08

b)1,15

c)2,00

d)1,41

e)2,82

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4)Observe a lâmina de faces paralelas da figura abaixo,em que:
S ₁ e S 2 são superfícies;

e é a espessura da lâmina;

i é o ângulo de incidência em S ₁;

r é o ângulo de refração em S 1;

Sendo  o valor do índice de refração da lâmina, i=45 o e 1,4cm a espessura da lâmina, e considerando que o meio 1 é o ar (n ar=1), determine o valor do desvio lateral. Dados:
sen 30 o=0.5; cos 30 o=0,87 e sen 15 o=0,26.

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5)Sabe-se que uma onda eletromagnética, que se propaga em um meio homogêneo, transparente e isótropo, ao incidir sobre a superfície de outro meio, também transparente, homogêneo e isótropo, continua a se propagar nele, porém, com

algumas alterações. Se o segundo meio citado for um corpo com a forma de paralelepípedo, pode-se ter uma situação como a ilustrada ao lado, conhecida por Lâmina de Faces Paralelas.Para este exemplo, é válido o modelo utilizado em Óptica Geométrica, em que os raios incidente e emergente indicam a direção orientada de certa radiação eletromagnética na faixa da luz e, nesse caso, é válida a equação:

Com base nessa descrição, e considerando θ ₁ > θ ₂, pode-se afirmar que

a) A velocidade de propagação da luz no meio A é maior que a velocidade   de propagação da luz no meio B.

b) A velocidade de propagação da luz no meio A é menor que a velocidade de propagação da luz no meio B.

c) A velocidade de propagação da luz no meio A é menor que a velocidade de propagação da luz no meio B, se 45º  <  θ ₁ <  90º.

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6)Tem-se  um aparelho que emite um feixe colimado, estreito, de luz verde. Mas o feixe é, na verdade, mistura de luz amarela com azul. Pode-se descobrir tal fato, fazendo-se incidir o feixe numa lâmina de vidro de faces paralelas?

a) Não; os dois feixes emergiriam da lâmina coincidentes.

b) Sim; aumentando-se o ângulo de incidência até o ângulo limite de refração de uma das cores; então só a outra se transmitiria.

c) Sim; uma das cores sofreria um desvio de direção maior que a outra, numa incidência oblíqua.

d) Sim; uma das cores sofreria um deslocamento paralelo maior que a outra, numa incidência oblíqua.

e) Sim; a cor do feixe emergente seria diferente para diferentes ângulos de incidência.

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7)A figura mostra a trajetória de um feixe de luz que vem de um meio I, atravessa um meio II, é totalmente refletido na interface dos meios II e III e retorna ao meio I.

Sabe-se que o índice de refração do ar é menor que o da água e que o da água é menor que o do vidro. Nesse caso é correto afirmar que os meios I, II e III podem ser, respectivamente:

a) ar, água e vidro

b) vidro, água e ar

c) água, ar e vidro

d)  ar, vidro e água

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8)Refração é o nome dado ao fenômeno em que uma onda que se propaga num meio passa a se propagar em outro meio. Considere que você veja, por uma janela de vidro, uma árvore. Até atingir os seus olhos, a luz proveniente da árvore veio pelo ar, passou a se propagar no vidro e, finalmente, passou do vidro para o ar novamente, até atingir os seus olhos.

Ao sofrer essas duas refrações – do ar para o vidro e do vidro para o ar -, respectivamente, assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE as alterações que ocorrem com a luz.

A) Sua frequência aumenta, ao passar do ar para o vidro, e diminui, ao passar do vidro para o ar.

B) Sua frequência diminui, ao passar do ar para o vidro, e aumenta, ao passar do vidro para o ar.

C) Sua velocidade aumenta, ao passar do ar para o vidro, e diminui, ao passar do vidro para o ar.

D) Sua velocidade diminui, ao passar do ar para o vidro, e aumenta, ao passar do vidro para o ar.

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9)Um estreito feixe de luz monocromática passa de um meio I para um meio II, cujos índices de refração absolutos são diferentes. O feixe atravessa o meio II, penetra em um meio idêntico a I e é refletido em um espelho plano. Estas figuras mostram opções de trajetórias para esse feixe de luz.

As figuras que representam trajetórias possíveis são:

a) 1 e 2

b) 1 e 3

c) 2 e 5

d) 3 e 4

e) 4 e 5

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10)Um raio de luz r atravessa uma lâmina de vidro de faces paralelas, imersa no ar, sendo parcialmente refletido nas duas faces.

Considerando os ângulos indicados no esquema, o ângulo q é igual a:

a) g + d

b) 90° – d

c) 90° – g

d) 90° – b

e) 90° – a

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1)B
2)D
3)B
5)A
6)D
7)B
8)D
9)A
10)E