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Exercícios de Refração

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Quer colocar o estudo em prática? O Stoodi tem exercícios de Refração dos maiores vestibulares do Brasil.

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  1. 1. Stoodi
    Um raio de luz monocromático incide sobre a superfície de separação entre dois meios, propagando-se do diamante para o rubi, como mostra a figura abaixo. Considere a interface que divide as duas pedras perfeitamente plana. Assuma que e . Nessas condições, o valor do ângulo limite é de:
  2. 2. Stoodi
    Uma fonte monocromática F, imersa em um líquido de índice de refração nlíquido = 2, emite luz que se propaga do líquido para o ar, sendo índice de refração do ar nar = 1. Ângulo limite desse par de meios, vale:  
  3. 3. Stoodi
    Em relação a superfície da piscina, qual é a altura aparente, x, que uma pessoa submersa vê um avião que voa a 1500 metros de altura? Dados: nar=1 e nágua=4/3
  4. 4. ENEM 2015
    Será que uma miragem ajudou a afundar o Titanic? O fenômeno ótico conhecido como Fata Morgana pode fazer com que uma falsa parede de água apareça sobre o horizonte molhado. Quando as condições são favoráveis, a luz refletida pela água fria pode ser desviada por uma camada incomum de ar quente acima, chegando até o observador, vinda de muitos ângulos diferentes. De acordo com estudos de pesquisadores da Universidade de San Diego, uma Fata Morgana pode ter obscurecido os icebergs da visão da tripulação que estava a bordo do Titanic. Dessa forma, a certa distância, o horizonte verdadeiro fica encoberto por uma névoa escurecida, que se parece muito com águas calmas no escuro. Disponível em: http://apod.nasa.gov. Acesso em: 6 set. 2012 (adaptado). O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores, provoca a Fata Morgana é a
  5. 5. PUC-RJ 2010
    Uma onda eletromagnética se propaga no vácuo e incide sobre uma superfície de um cristal fazendo um ângulo de 1=60° com a direção normal a superfície. Considerando a velocidade de propagação da onda no vácuo como c=3 x 108 m/s e sabendo que a onda refratada faz um ângulo de 2= 30° com a direção normal, podemos dizer que a velocidade de propagação da onda no cristal em m/s é:
  6. 6. ENEM 2012
    Alguns povos indígenas ainda preservam suas tradições realizando a pesca com lanças, demonstrando uma notável habilidade. Para fisgar um peixe em um lago com águas tranquilas o índio deve mirar abaixo da posição em que enxerga o peixe. Ele deve proceder dessa forma porque os raios de luz
  7. 7. G1 - IFPE 2014
    Quando olhamos uma piscina, estando em pé e do lado de fora da mesma, sempre temos a impressão de que ela tem uma profundidade diferente da que percebemos quando nela mergulhamos. Isso se deve ao fato de que o ar atmosférico e a água têm índices de refração absolutos diferentes. Se a profundidade real de uma piscina é 2,0m e os índices de refração absolutos do ar atmosférico e da água da piscina valem 1,0 e 1,3 respectivamente, é correto dizer que um observador em pé, fora da piscina, verá que a sua profundidade será, aproximadamente, em metros:
  8. 8. UFPR 2013
    Ao ser emitida por uma fonte, uma luz monocromática, cujo comprimento de onda no ar é  incide no olho de uma pessoa. A luz faz o seguinte percurso até atingir a retina: ar – córnea – humor aquoso – cristalino – humor vítreo. Considerando que o índice de refração do ar é n0 = 1,00 da córnea é n1 = 1,38 do humor aquoso é n2 = 1,33 do cristalino é n3 = 1,40 e do humor vítreo é n4 = 1,34 e que e  são os comprimentos de onda da luz na córnea, no humor aquoso, no cristalino e no humor vítreo, respectivamente, assinale a alternativa correta.
  9. 9. ENEM 2014
    Uma proposta de dispositivo capaz de indicar a qualidade da gasolina vendida em postos e, consequentemente, evitar fraudes, poderia utilizar o conceito de refração luminosa. Nesse sentido, a gasolina não adulterada, na temperatura ambiente, apresenta razão entre os senos dos raios incidente e refratado igual a 1,4. Desse modo, fazendo incidir o feixe de luz proveniente do ar com um ângulo fixo e maior que zero, qualquer modificação no ângulo do feixe refratado indicará adulteração no combustível. Em uma fiscalização rotineira, o teste apresentou o valor de 1,9. Qual foi o comportamento do raio refratado?
  10. 10. FMP 2014
    A figura acima ilustra um raio monocromático que se propaga no ar e incide sobre uma lâmina de faces paralelas, delgada e de espessura d com ângulo de incidência igual a 60º. O raio sofre refração, se propaga no interior da lâmina e, em seguida, volta a se propagar no ar. Se o índice de refração do ar é 1 então o índice de refração do material da lâmina é
  11. 11. 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
  12. 12. PUCRJ 2015
     Um rapaz está deitado rente à margem de um lago salgado. Um peixe se encontra submerso logo à frente do rapaz, mas este não o consegue ver devido ao fenômeno de reflexão total. Sendo  o ângulo indicado na figura, qual das respostas abaixo corresponde a um valor possível de Considere: n_agua = 1,5 n_ar = 1,0
  13. 13. Espcex (Aman) 2014
    Uma fonte luminosa está fixada no fundo de uma piscina de profundidade igual a 1,33 m. Uma pessoa na borda da piscina observa um feixe luminoso monocromático, emitido pela fonte, que forma um pequeno ângulo  com a normal da superfície da água, e que, depois de refratado, forma um pequeno ângulo  com a normal da superfície da água, conforme o desenho. A profundidade aparente “h” da fonte luminosa vista pela pessoa é de: Dados: sendo os ângulos  e  pequenos, considere  e             índice de refração da água: nágua=1,33             índice de refração do ar: nar=1
  14. 14. ITA 2005
    Um pescador deixa cair uma lanterna acesa em um lago a 10,0 m de profundidade. No fundo do lago, a lanterna emite um feixe luminoso formando um pequeno ângulo è com a vertical (veja figura). Considere: tg  ≈ sen  ≈  e o índice de refração da água n = 1,33. Então, a profundidade aparente h vista pelo pescador é igual a
  15. 15. UFJF 2016
    (Adaptada) No seu laboratório de pesquisa, o aluno Pierre de Fermat utiliza um sistema de fibras ópticas para medir as propriedades ópticas de alguns materiais. A fibra funciona como um guia para a luz, permitindo que esta se propague por reflexões totais sucessivas. Em relação aos fenômenos de reflexão e refração, assinale a alternativa CORRETA:
  16. 16. PUC-RS 2006
    As fibras óticas são muito utilizadas para guiar feixes de luz por um determinado trajeto. A estrutura básica dessas fibras é constituída por cilindros concêntricos com índices de refração diferentes, para que ocorra o fenômeno da reflexão interna total. O centro da fibra é denominado de núcleo, e a região externa é denominada de casca. Para que ocorra o fenômeno da reflexão interna total numa fibra ótica, o ângulo crítico de incidência da luz em relação à direção normal é _________, e o índice de refração do núcleo deve ser _________ índice de refração da casca. A alternativa correta que preenche a afirmativa é
  17. 17. UFPA 2011
    Os índios amazônicos comumente pescam com arco e flecha. Já na Ásia e na Austrália, o peixe arqueiro captura insetos, os quais ele derruba sobre a água, acertando-os com jatos disparados de sua boca. Em ambos os casos a presa e o caçador encontram-se em meios diferentes. As figuras abaixo mostram qual é a posição da imagem da presa, conforme vista pelo caçador, em cada situação. Identifique, em cada caso, em qual dos pontos mostrados, o caçador deve fazer pontaria para maximizar suas chances de acertar a presa.
  18. 18. ESC. NAVAL 2013
    A figura abaixo mostra um prisma triangular ACB no fundo de um aquário, contendo água, imersos no ar. O prisma e o aquário são feitos do mesmo material. Considere que um raio luminoso penetra na água de modo que o raio retratado incida perpendicularmente à face AB do prisma. Para que o raio incidente na face CB seja totalmente refletido, o valor mínimo do índice de refração do prisma deve ser Dados: n_ar = 1,00; sen = 0,600 e sen = 0,800
  19. 19. UFSM 2015
    Antes do seu emprego nas comunicações, as fibras óticas já vinham sendo usadas para a iluminação e inspeção das cavidades do corpo humano, o que possibilitou o desenvolvimento de técnicas diagnósticas como a endoscopia. O fenômeno físico que permite guiar a luz, através de um feixe de fibras flexíveis, por um caminho curvo é a reflexão interna total. Para que esse fenômeno ocorra, I. a luz deve incidir a partir de um meio de índice de refração mais alto sobre a interface com um meio de índice de refração mais baixo. II. o ângulo de incidência da luz sobre a interface de separação entre dois meios deve ser tal que o ângulo de refração seja de, no mínimo, 90º III. a interface de separação entre os meios interno e externo deve ser revestida com um filme refletor. Está(ão) correta(s)
  20. 20. PUC-RJ 2015
    Sabendo que a velocidade de uma onda eletromagnética em um meio é dada por 1,2×108 m/s, qual é o índice de refração desse meio?   Considere: velocidade da luz c = 3,0×108 m/s
  21. 21. FUVEST
    Um pássaro sobrevoa em linha reta e a baixa altitude uma piscina em cujo fundo se encontra uma pedra. Podemos afirmar que: 
  22. 22. ENEM 2018
    A figura representa um prisma óptico, constituído de um material transparente, cujo índice de refração é crescente com a frequência da luz que sobre ele incide. Um feixe luminoso, composto por luzes vermelha, azul e verde, incide na face A, emerge na face B e, após ser refletido por um espelho. Incide num flime para fotografia colorida, revelando três pontos. Observando os pontos luminosos revelados no flime, de baixo para cima, constatam-se as seguintes cores:
  23. 23. Stoodi 2020
    Uma haste luminosa de comprimento H está na vertical presa em uma boia opaca e circular de raio R, que flutua em equilíbrio estático nas águas transparentes de uma piscina, como ilustrado na figura. Em virtude da boia e o fenômeno da reflexão total da luz, uma parte da haste pode ser vista por observadores que estejam fora da água.  Considere o índice de refração do ar NAR, da água NH20, a razão entre o comprimento máximo visto por um observador que esteja fora da água e o comprimento total da haste é: 
  24. 24. FCMS-JF 2011
    É sabido que lentes descartáveis ou lentes usadas nos óculos tradicionais servem para corrigir dificuldades na formação de imagens no globo ocular e que desviam a trajetória inicial do feixe de luz incidente na direção da retina. Sendo assim, o fenômeno físico que está envolvido quando a luz atravessa as lentes é a
  25. 25. UFAL 2010
    Na hora do crepúsculo, quando o sol se põe, a cor do céu vai ficando alaranjada e depois vermelha, até que escurece.   Este fenômeno ocorre,
  26. 26. UNEMAT 2011
    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 vantajosa 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:
  27. 27. UFRJ
    É sabido que lentes descartáveis ou lentes usadas nos óculos tradicionais servem para corrigir dificuldades na formação de imagens no globo ocular e que desviam a trajetória inicial do feixe de luz incidente na direção da retina. Sendo assim, o fenômeno físico que está envolvido quando a luz atravessa as lentes é a 
  28. 28. PUC-RJ
    Uma onda luminosa se propaga em um meio cujo índice de refração é 1,5. Considerando a velocidade da luz no vácuo igual a 3,0x108 m/s, a velocidade de propagação desta onda luminosa no meio, em m/s, é igual a
  29. 29. ENEM PPL 2014
    As miragens existem e podem induzir à percepção de que há água onde não existe. Elas são a manifestação de um fenômeno óptico que ocorre na atmosfera. Disponível em: www.invivo.fiocruz.br. Acesso em: 29 fev. 2012.   Esse fenômeno óptico é consequência da
  30. 30. CEFET-MG 2011
    A duração do dia terrestre é ligeiramente ____________ devido à ___________ da luz solar na atmosfera. Os termos que completam, corretamente, as lacunas são
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