3 Lista 1 - Reflexão Total

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Extensivo de Física Ext I 21.3ÓPTICA Lista 1 
Reflexão Total 
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1. (Ufsm) 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, 90 .°
III. a interface de separação entre os meios interno e externo
deve ser revestida com um filme refletor.
Está(ão) correta(s) 
a) apenas I. b) apenas III. c) apenas I e II.
d) apenas II e III. e) I, II e III.
2. (PUC-SP) Considere os seguintes índices de refração para o
gelo, quartzo, diamante e rutilo:
ngelo = 1,309; nquartzo = 1,544; ndiamante = 2,417; n rutilo = 2,903
É possível observar a reflexão total com a luz incidindo do:
a) gelo para o quartzo b) gelo para o diamante
c) quartzo para o rutilo d) rutilo para o quartzo
e) gelo para o rutilo
3. (UFV-MG modificada) A figura abaixo ilustra um raio de luz
incidindo na interface de dois meios, vidro e ar, de índices de
refração 1,5 e 1,0, respectivamente. Sabe-se que o ângulo
crítico, ou ângulo limite, entre o vidro e o ar é aproximadamente
42°. Desenhe a situação que retrata corretamente a trajetória
do raio de luz após a incidência no dioptro vidro-ar.
4. A figura abaixo mostra dois meios A e B e seus respectivos
índices de refração absolutos para determinada luz
monocromática. Índices de refração absolutos dos meios A e
B:nA = 1,0 e nB= 2
Dois raios de luz (I e II) partem do meio B e incidem na superfície 
de separação entre A e B. 
a) Determine o ângulo limite, L, para esse par de meios.
b) Desenhe os raios de luz que decorrem das incidências dos
raios I e II.
5. A figura a seguir mostra quatro raios de luz monocromática
incidindo na superfície de separação entre o ar e o meio
transparente X.
a) Calcule o ângulo-limite, L, para esse dioptro.
b) Represente as trajetórias dos raios logo após a incidência na
superfície que separa o meio A do ar.
Dados: nx = 2,0 e nar =1,0
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6. (Ufrj) Uma lâmina homogênea de faces paralelas é
constituída de um material com índice de refração n2 = 1,5. De
um lado da lâmina, há um meio homogêneo de índice de
refração n1 = 2,0; do outro lado, há ar, cujo índice de refração n3
consideramos igual a 1,0.
Um raio luminoso proveniente do primeiro meio incide sobre a
lâmina com ângulo de incidência è1, como indica a figura.
Calcule o valor de θ1 a partir do qual o raio que atravessa a 
lâmina sofre reflexão total na interface com o ar. 
7. (Fuvest)
Uma fibra ótica é um guia de luz, flexível e transparente, 
cilíndrico, feito de sílica ou polímero, de diâmetro não muito 
maior que o de um fio de cabelo, usado para transmitir sinais 
luminosos a grandes distâncias, com baixas perdas de 
intensidade. A fibra ótica é constituída de um núcleo, por onde 
a luz se propaga e de um revestimento, como esquematizado na 
figura acima (corte longitudinal). Sendo o índice de refração do 
núcleo 1,60 e o do revestimento, 1,45, o menor valor do ângulo 
de incidência θ do feixe luminoso, para que toda a luz incidente 
permaneça no núcleo, é, aproximadamente, 
Note e adote 
θ (graus) sen θ cos θ 
25 0,42 0,91 
30 0,50 0,87 
45 0,71 0,71 
50 0,77 0,64 
55 0,82 0,57 
60 0,87 0,50 
65 0,91 0,42 
1 1 2 2n sen n sen θ = θ
a) 45° b) 50° c) 55° d) 60° e) 65°
8. (Ufg) 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:
Com base nesses dados, pode-se concluir que os líquidos A e B 
são, respectivamente, 
a) 1 e 2 b) 1 e 3 c) 2 e 3 d) 2 e 4 e) 3 e 4
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9. (FEI) - Em um dia com muito sol e muito quente na Austrália,
um torcedor viaja de carro de Sydney para Adelaide. Em um
trecho da estrada este torcedor avista algumas "poças de água"
que depois se revelaram uma miragem. Qual das alternativas
abaixo explica o fenômeno da miragem?
a) De longe o asfalto é mais preto.
b) O ar em contato com o asfalto é mais quente que o ar das
camadas superiores, logo o ar mais quente é mais refringente e
os raios luminosos que partem de um objeto distante se afastam 
da normal até ocorrer reflexão total da última camada, dando a
impressão de que existe água refletindo os raios.
c) O ar em contato com o asfalto é mais frio que o ar das
camadas superiores, logo o ar mais frio é mais refringente e os
raios luminosos que partem de um objeto distante se
aproximam da normal até ocorrer reflexão total da última
camada, dando a impressão de que existe água refletindo os
raios.
. d) O ar em contato com o asfalto é mais quente que o ar das
camadas superiores, logo o ar mais quente é menos refringente,
e os raios luminosos que partem de um objeto distante se
afastam da normal até ocorrer reflexão total da última camada
dando a impressão de que existe água refletindo os raios.
e) O ar em contato com o asfalto é mais quente que o ar das
camadas superiores, logo o ar mais quente é mais refringente, e
os raios luminosos que partem de um objeto distante se
aproximam da normal até ocorrer reflexão total da última
camada dando a impressão de que existe água refletindo os
raios.
10. (Efomm) ) aquário da figura abaixo apresenta bordas bem
espessas de um material cujo índice de refração é igual a 3.
Um observador curioso aponta uma lanterna de forma que seu
feixe de luz forme um ângulo de incidência de 60 ,°
atravessando a borda do aquário e percorrendo a trajetória AB.
Em seguida, o feixe de luz passa para a região que contém o
líquido, sem sofrer desvio, seguindo a trajetória BC.
Considere o índice de refração do ar igual a 1,0. O feixe de luz 
emergirá do líquido para o ar no ponto C? 
a) Sim, e o seno do ângulo refratado será 3 .
3
b) Sim, e o seno do ângulo refratado será 
3 .
2
c) Não, e o seno do ângulo limite será 
3 .
2
d) Não, pois o seno do ângulo refratado é menor que o seno do
ângulo limite.
e) Não, pois o seno do ângulo refratado é maior que o seno do
ângulo limite.
1. C 2- D
3- Como o ângulo de incidência é maior que o ângulo limite (50°
> 42°), haverá reflexão total.
4. a) L = 45°
b) Raio I: i < L : ocorre refração
Raio II: i > L: ocorre reflexão total
5. a) 30°
b)
6. θ1 = 30°. 7. E 8. C 9. D 10. E
Gabaritos 
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