Física - Livro 2-329-332

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F
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N
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E
 3
329
Em quais dos prismas o raio emergente sai pela
face BC?
A Em I e II.
 Somente em III.
C Somente em IV.
D Em III e IV.
 Em II, III e IV.
37 Mackenzie Dois prismas idênticos encontram-se no ar
dispostos conforme a figura abaixo. O raio luminoso
proveniente do ponto P segue a trajetória indicada e
atinge o ponto Q.
P
45º
Q
45º
Nesse caso, podemos armar que:
A o ângulo limite do material desses prismas é 90º.
 o ângulo limite do material desses prismas é infe-
rior a 45º.
C o ângulo limite do material desses prismas é supe-
rior a 45º.
D os prismas são constituídos de material de índice
de refração igual a 1.
 os prismas são constituídos de material de índice
de refração menor que 1.
38 Um raio de luz monocromático penetra na face AB de
um prisma, imerso no ar, conforme sugere a figura.
B C
A
60º
60º
30º
O ângulo que o raio emergente faz com a normal à
face AC e o ângulo entre os prolongamentos dos
raios emergente e incidente (desvio) valem, respec-
tivamente:
A 90º e 120º.
 60º e 120º.
C 60º e 60º.
D 30º e 60º.
 30º e 90º.
39 Fuvest Um feixe de luz, composto das cores azul e
vermelho, incide perpendicularmente sobre a face AB
de um prisma imerso no ar. Os ín-
dices de refração do prisma são
nV= 1,26 e na = 1,53 para o verme-
lho e o azul, respectivamente. O
prisma separa a luz emergente na
face BC em dois feixes, um ver-
melho e outro azul.
Qual a gura que melhor representa esse fenômeno?
A
vermelho
azul

azul
vermelho
C
vermelho
azul
D
vermelho
azul

azul
vermelho
40 EEM-SP Um raio de luz monocromática incide com ân-
gulo i na face de um prisma de ângulo θ e índice de
refração n em relação ao meio em que está imerso.
O raio está contido no plano da seção transversal do
prisma. Estabeleça a condição que deve ser obede-
cida por i, θ e n para que haja reflexão total na face
oposta do prisma.
θ
i
41 ITA O Método do Desvio Mínimo, para a medida do
índice de refração, n, de um material transparente, em
relação ao ar, consiste em se medir o desvio mínimo
d de um feixe estreito de luz que atravessa um prisma
feito desse material. Para que esse método possa ser
aplicado (isto é, para que se tenha um feixe emergen-
te), o ângulo A do prisma deve ser menor que:
A
δ
A arcsen (n).
 2arcsen




1
n
.
C 0,5arcsen




1
n
.
D arcsen




1
n
.
 outro valor.CA
B
luz
FÍSICA Capítulo 9 Refração da luz330
42 Um raio luminoso atravessa um prisma de índice de
refração n e imerso no ar (nar = 1,0). Calcule o desvio
angular ∆ que o raio sofre, sabendo que o ângulo de
incidência i bem como o ângulo de refringência A são
pequenos. (Considerar sen i @ i.)
A ∆ ≈ +




A n
1
2
 ∆ ≈ −




A n
1
2
C ∆ ≈ A (n - 1)
D ∆ ≈ A (n + 1)
 ∆ ≈ An - 1
Leia o texto a seguir para responder às questões 43 e 44.
A dispersão é um fenômeno óptico que consiste na
separação da luz branca, ou seja, separação da luz solar
em várias cores. Esse fenômeno pode ser observado em um
prisma de vidro, figura a seguir, que mostra o trajeto de um
raio de luz. O célebre físico e matemático Isaac Newton
observou esse fenômeno e, no ano de 1672, publicou um
trabalho no qual apresentava suas ideias sobre a natureza das
cores. A interpretação sobre a dispersão da luz e a natureza
das cores, dada por Isaac Newton, é aceita até hoje [...].
Luz Branca
prisma
vermelho
alaranjado
amarelo
verde
azul
anil
violeta
<www.brasilescola.com/fisica/a-dispersao-luz-branca.htm>. (Adapt.)
43 UEPB Acerca do assunto tratado no texto, em relação
ao fenômeno da dispersão da luz, podemos armar que
I. o índice de refração absoluto do prisma é único
para todas as cores.
II. a dispersão da luz branca ocorre porque o índice
de refração absoluto de qualquer meio depende
da frequência da radiação luminosa que o atra-
vessa.
III. a manifestação visível da frequência é a cor da
radiação luminosa.
Após a análise feita, pode-se armar que é(são) corre-
ta(s) apenas a(s) proposição(ões):
A II.
 I e II.
C I.
D II e III.
 III.
44 UEPB Ainda acerca do assunto tratado no texto, em
relação à trajetória de um raio de luz através de um
prisma, observe a situação-problema a seguir.
Â
θ
2
θ'
2
θ'
1
θ
1
δ
Um raio de luz monocromática, quando atravessa um
prisma triagonal, imerso no ar, sofre um desvio de ân-
gulo δ em sua trajetória, como mostra a gura, sendo
 o ângulo entre as faces atravessadas pelo raio de
luz, chamado de ângulo de refringência, e θ1 e θ2, res-
pectivamente, os ângulos de incidência e refração do
raio de luz no prisma, e θ’1 e θ’2 , respectivamente, ân-
gulos formados pelo raio de luz com as faces internas
do prisma. Considerando as indicações da gura, a
relação correta é:
A δ = θ1 + θ2 - Â
 Â = θ’1 - θ’2
C Â = θ1 + θ2 = 90º
D θ1 - θ2 = 90º - Â
 δ = 2(θ1 - θ2) - Â
45 UFG Com a finalidade de obter um efeito visual, através
da propagação da luz em meios homogêneos, colo-
cou-se dentro de um aquário um prisma triangular feito
de vidro crown, conforme mostra a figura abaixo.
45°
líquido
45°90°
A
C
B
Um feixe de luz violeta, após refratar-se na parede do
aquário, incidiu perpendicularmente sobre a face A do
prisma, atingindo a face B. Com base nesses dados
e conhecidos os índices de refração do prisma e do
líquido, respectivamente, 1,52 e 1,33, conclui-se que o
efeito obtido foi um feixe de luz emergindo da face:
A B, por causa da refração em B.
 C, por causa da reflexão total em B.
C B, por causa da reflexão total em B e C.
D C, por causa da reflexão em B seguida de refração
em C.
 A, por causa das reflexões em B e C e refração em A.
46 Unesp 2020 Em uma atividade de sensoriamento re-
moto, para fotografar determinada região da superfície
terrestre, foi utilizada uma câmera fotográfica consti-
tuída de uma única lente esférica convergente. Essa
câmera foi fixada em um balão que se posicionou, em
F
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331
repouso, verticalmente sobre a região a ser fotografa-
da, a uma altura h da superfície.
Considerando que, nessa atividade, as dimensões
das imagens nas fotograas deveriam ser 5000 ve-
zes menores do que as dimensões reais na superfície
da Terra e sabendo que as imagens dos objetos foto-
grafados se formaram a 20 cm da lente da câmera, a
altura h em que o balão se posicionou foi de
a 1 000 m
b 5 000 m
c 2 000 m
d 3 000 m
e 4 000 m
47 Cesgranrio Um raio luminoso azul e outro vermelho,
paralelos entre si, incidem sobre um sistema formado
por duas lentes delgadas (1) e (2), cujo eixo comum é
paralelo aos raios e equidistante destes, como mostra
a figura. A figura mostra, também, os raios emergentes
do sistema, que continuaram paralelos ao eixo óptico
e equidistantes deste.
Eixo óptico
das lentes
Azul
Vermelho
Azul
Vermelho
21
Entretanto, a separação entre os raios emergentes é
menor que aquela entre os raios incidentes. Nas op-
ções a seguir, F1 e F2 representam os focos das lentes
(1) e (2), respectivamente, e estas podem ser conver-
gentes ( ) ou divergentes ( ). Escolha a opção que
representa o sistema proposto.
a 21
F
1
F
1
F
2
F
2
b
21
F
1
F
1
F
2
F
2
c 21
F
2
F
2
F
1
F
1
d 21
F
2
F
1
F
1
F
2
e 21
F
2
F
1
F
1
F
2
48 IFSul 2019 Diante de uma lente convergente, cuja dis-
tância focal é de 15 cm, coloca-se um objeto linear
de altura desconhecida. Sabe-se que o objeto en-
contra-se a 60 cm da lente. Após, o mesmo objeto é
colocado a 60 cm de uma lente divergente, cuja dis-
tância focal também é de 15 cm.
A razão entre o tamanho da imagem conjugada pela
lente convergente e o tamanho da imagem conjugada
pela lente divergente é igual a
a 1/3
b 1/5
c 3/5
d 5/3
49 Uma lente esférica de vidro, cujo índice de refração é
1,5, tem uma face plana e outra côncava, com raio de
curvatura 50 cm. Sabendo-se que a lente está imersa
no ar (n
ar
= 1,0), pode-se afirmar que sua vergência vale:
a 1,0 di
b -1,0 di
c 2,0 di
d -2,0 di
e 2,5 di
50 Osec-SP Duas lentes convergentes de raios de
curvatura iguais têm índices de refração 1,5 e 1,7,respectivamente. A relação entre suas respectivas
distâncias focais é:
a
15
17
b
17
15
c
7
5
d
5
7
e não pode ser calculada.
51 Unir Um pincel de raios luminosos paralelos, após atra-
vessar uma lente convergente de distância focal igual
a f, incide sobre um anteparo plano distante
3
2
f
 da len-
te. Sabendo-se que a intensidade luminosa incidente
sobre a lente é igual a 12 W⋅m
-2
, qual a intensidade
luminosa do feixe incidente sobre o anteparo:
Lente convergente
Anteparo
F
f f
2
a 6 W ⋅m
-2
b 48 W⋅m
-2
c 3 W⋅m
-2
d 24 W⋅m
-2
e 12 W⋅m
-2
FÍSICA Capítulo 9 Refração da luz332
52 Fuvest Um sistema de duas lentes, sendo uma conver-
gente e outra divergente, ambas com distâncias focais
iguais a 8 cm, é montado para projetar círculos lumi-
nosos sobre um anteparo. O diâmetro desses círculos
pode ser alterado, variando-se a posição das lentes.
Lente
convergente
4 cm
Lente
divergente
Anteparo
8 cm8 cm
Em uma dessas montagens, um feixe de luz, inicial-
mente de raios paralelos e 4 cm de diâmetro, incide
sobre a lente convergente, separada da divergen-
te por 8 cm, atingindo nalmente o anteparo 8 cm
adiante da divergente. Nessa montagem especíca,
o círculo luminoso formado no anteparo é melhor re-
presentado por:
A Pequeno
círculo
b
2 cm
C
4 cm
d
6 cm
e
8 cm
53 UFMG Usando uma lente convergente, José Geraldo
construiu uma câmera fotográfica simplificada, cuja
parte óptica está esboçada nesta figura:
x
Lente
Filme
Ele deseja instalar um mecanismo para mover a lente
ao longo de um intervalo de comprimento x, de modo
que possa aproximá-la ou afastá-la do lme e, assim,
conseguir formar, sobre este, imagens nítidas.
a) Sabe-se que a distância focal da lente usada é de
4,0 cm e que essa câmera é capaz de fotografar
objetos à frente dela, situados a qualquer distân-
cia igual ou superior a 20 cm da lente.
Considerando essas informações, determine o
valor de x.
) Pretendendo fotografar a Lua, José Geraldo posi-
ciona a lente dessa câmera a uma distância D do
filme. Em seguida, ele substitui a lente da câmera
por outra, de mesmo formato e tamanho, porém
feita com outro material, cujo índice de refração
é maior.
Considerando essas informações, responda:
Para José Geraldo fotografar a Lua com essa nova
montagem, a distância da lente ao lme deve ser
menor, igual ou maior que D? Justique sua resposta.
54 ITA A gura mostra uma barra LM de 10 2 cm de
comprimento, formando um ângulo de 45º com a
horizontal, tendo o seu centro situado a x = 30,0 cm
de uma lente divergente, com distância focal igual a
20,0cm, e a y = 10,0 cm acima do eixo ótico da mes-
ma. Determine o comprimento da imagem da barra e
faça um desenho esquemático para mostrar a orien-
tação da imagem.
M
L
y
x
45º
55 Fuvest Em um museu, um sistema ótico permite que
o visitante observe detalhes de um quadro sem se
aproximar dele. Nesse sistema, uma lente convergen-
te, de distância focal xa, projeta a imagem do quadro
(ou parte dela) sobre uma tela de receptores, que re-
produzem essa imagem em um monitor (do mesmo
tamanho da tela). O sistema pode ser aproximado ou
afastado do quadro, pelo visitante, que deve ainda
ajustar a distância entre a lente e a tela, para focalizar a
imagem na tela. A Figura 1 esquematiza a situação em
que um quadro é projetado na tela/monitor. A Figura 2
esquematiza a situação em que o visitante aproxima a
lente do quadro e ajusta a distância lente-tela, obten-
do uma imagem nítida na tela/monitor. Para vericar o
que é observado, nesse caso, pelo visitante,
Quadro
Lente
Tela/Monitor
Visitante
Móvel
Distância
variável