F5_-_Lista_05_-_Reflexão_da_luz

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ITA – FRENTE 5 – LISTA 5 
REFRAÇÃO DA LUZ 
 
 
Prof. Igor Ken 
 
1 
1. Um raio de luz monocromática incide numa das faces de um prisma 
ótico de ângulo de refringência A e índice de refração n, imerso no 
ar. Considere i o ângulo de incidência na primeira face e L, o ângulo 
limite para o dioptro vidro - ar. Prove que, para haver emergência 
do raio pela segunda face do prisma, devem ser satisfeitas as 
seguintes condições: 
(I) A 2L 
(II) 
( )−

sen A L
sen i
sen L
 
 
2. Um pesquisador possui uma lasca prismática triangular de material 
transparente cujo índice de refração é 5/3 para a radiação que ele 
vai utilizar. Ele dispõe a lasca interceptando um estreito feixe de 
laser e verifica que o desvio sofrido pelo feixe quando ele emerge 
praticamente rasante do prisma é  , conforme ilustra a figura. 
 
Considere que o prisma está imerso no ar e que  =
8
tg
15
. 
Nessas condições, a tangente do ângulo de refringência A do 
prisma vale: 
A. ( ) 3/4 B. ( ) 4/3 C. ( ) 4/13 
D. ( ) 3/22 E. ( ) 3/11 
 
3. A tabela seguinte mostra os índices de refração absolutos de cinco 
hipotéticos cristais, cujos ensaios estão sendo feitos em um 
laboratório. 
 
A B C D E 
1,8 2,1 2,3 2,5 2,8 
 
Trabalhando com um dos cristais, um técnico verificou que, para 
determinada incidência oblíqua, o ângulo de refração era metade 
do ângulo de incidência, com o raio provindo do ar. Com qual dos 
cristais ele estava trabalhando? 
A. ( ) A B. ( ) B C. ( ) C 
D. ( ) D E. ( ) E 
 
4. Um observador enxerga a imagem do fundo de um recipiente 
conjugada através de dois líquidos transparentes e imiscíveis, de 
índices de refração 1n e 2n , conforme a figura. 
 
 
Trocando-se os líquidos 1 e 2 por um único líquido homogêneo e 
transparente, que ocupe o mesmo volume total, determine o índice 
de refração equivalente deste líquido para que a imagem do fundo 
do recipiente seja conjugada na mesma posição. 
 
5. Uma cuba de vidro tem em sua base um espelho plano, com a face 
refletora voltada para cima. Inicialmente a cuba está vazia e o 
observador vê sua imagem a 40 cm. Se o observador encher a cuba 
com 18 cm de água 
 
= 
 
4
n
3
, qual será a nova distância com a 
qual ele vai enxergar a sua imagem? 
 
6. Um retro-refletor é um dispositivo óptico que refrete a luz 
exatamente na mesma direção da sua incidência, por exemplo, o 
mais famoso retro-refletor é o prisma de Porro. É possível a 
existência de um retro-refletor esférico, como mostra a figura? 
 
 
 
Caso exista, determine o valor do índice de refração do material 
usado na esfera. 
 
7. Um espelho esférico gaussiano de distância focal 20 cm é colocado 
dentro de um aquário, a 40 cm da parede lateral, conforme a figura 
a seguir. Um pequeno peixe se encontra no eixo principal a 30 cm 
do vértice do espelho. Um observador, fora do aquário, vê duas 
imagens do peixe, uma devido à reflexão no espelho e, em seguida, 
a refração no dioptro plano (formado entre água e o ar) e a outra 
pela refração direta no dioptro plano. 
 
Considere o índice de refração do ar igual a 1 e da água igual a 4/3. 
Determine analiticamente a distância entre cada imagem formada e 
a parede do aquário mostrada na figura e classifique as imagens 
como reais ou virtuais em relação ao dioptro plano. 
 
 
 
 
 2 
8. Dispõe-se um espelho côncavo gaussiano, com 21 cm de distância 
focal, com uma fina camada de água, de 1 cm de altura e índice de 
refração 4/3, sobre o espelho, conforme a figura. Se um feixe de luz 
solar incide na superfície da água, qual será a distância do ponto 
para o qual os raios convergem ao vértice do espelho? 
 
 
 
GABARITO 
 
1. Demonstração 
2. D 
3. A 
4. 
+
+
1 2
1 2
1 2
h h
h h
n n
 
5. 31 cm 
6. Não existe. 
7. Imagem formada diretamente por refração: 7,5 cm (virtual) 
Imagem formada por reflexão e depois refração 15 cm (real) 
8. 16 cm