Estudo Ativo Vol 2 - Ciências da Natureza-310-312

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8. (USCS - MEDICINA 2022) Os segmentos de reta 
em vermelho na figura representam a trajetória de 
um raio de luz que se propaga no interior de uma 
câmera fotográfica. Na parte superior da figura, 
observa-se que o raio de luz sofre duas reflexões 
internas em um prisma.
Considere que esse prisma está imerso no ar, que o 
índice de refração absoluto do ar é igual a 1,0, que 
o menor ângulo que esse raio de luz forma com 
a reta normal à superfície em suas reflexões no 
interior desse prisma é igual a 42o e que sen 42°= 
0,67. Para que ocorra reflexão total desse raio de 
luz no interior desse prisma, o índice de refração 
absoluto do material que o constitui deve ser, no 
mínimo, maior que 
a) 1,33. 
b) 1,42. 
c) 1,50. 
d) 1,25. 
e) 1,15. 
 
9. (ESC. NAVAL 2021) Sabendo que uma onda lumi-
nosa de feixe estreito, com comprimento de onda 
de 550 nm, se propagando no ar, incide em uma 
das faces de um prisma com um ângulo de incidên-
cia i1=60o, conforme a figura abaixo, e emerge na 
outra face com um ângulo de desvio 0=30°, calcule 
o índice de refração do prisma e assinale a opção 
correta.
Dado: nar=1,0
 
a) 3
2√ 
b) √2 
c) √3 
d) 
4
3√ 
e) 3
2
 
 
10. (Enem 2020) Herschel, em 1880, começou a es-
crever sobre a condensação da luz solar no foco 
de uma lente e queria verificar de que maneira os 
raios coloridos contribuem para o aquecimento. 
Para isso, ele projetou sobre um anteparo o espec-
tro solar obtido com um prisma, colocou termô-
metros nas diversas faixas de cores e verificou nos 
dados obtidos que um dos termômetros iluminados 
indicou um aumento de temperatura maior para 
uma determinada faixa de frequências.
SAYURI, M.; GASPAR, M. B. Infravermelho na sala
 de aula. Disponível em: www.cienciamao.usp.br. 
Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado).
Para verificar a hipótese de Herschel, um estudan-
te montou o dispositivo apresentado na figura. 
Nesse aparato, cinco recipientes contendo água, 
à mesma temperatura inicial, e separados por um 
material isolante térmico e refletor são posiciona-
dos lado a lado (A, B, C, D e E) no interior de uma 
caixa de material isolante térmico e opaco. A luz 
solar, ao entrar na caixa, atravessa o prisma e in-
cide sobre os recipientes. O estudante aguarda até 
que ocorra o aumento da temperatura e a afere em 
cada recipiente.
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Em qual dos recipientes a água terá maior tempe-
ratura ao final do experimento? 
a) A 
b) B 
c) C 
d) D 
e) E 
 
11. (FGV 2020) A figura mostra um raio de luz mo-
nocromática que incide na face AC de um prisma 
de vidro que se encontra mergulhado na água. A 
direção do raio incidente é perpendicular à face BC 
do prisma.
Os índices de refração absolutos do vidro e da 
água, para a frequência da luz do raio incidente, 
valem, respectivamente, 1,50 e 1,33 Ao incidir na 
superfície AC do prisma, o raio de luz sofrerá 
a) reflexão total, pois está se propagando do meio 
de menor para o de maior índice de refração. 
b) reflexão total se o ângulo 0 for maior do que o 
ângulo limite para o par de meios água-vidro. 
c) reflexão total se o ângulo 0 for menor do que o 
ângulo limite para o par de meios água-vidro. 
d) refração, pois a direção de propagação do raio 
é perpendicular à face oposta à de incidência. 
e) refração, pois está se propagando do meio de 
menor para o de maior índice de refração. 
 
12. (PUCPR MEDICINA 2019) Um feixe de luz mono-
cromática proveniente do ar incide perpendicular-
mente à face AB de um prisma, cuja secção reta é o 
triângulo retângulo ABC, conforme mostra a figura 
a seguir.
O feixe atravessa o prisma sem ser desviado até 
atingir a face AC. A trajetória subsequente do feixe 
não é mostrada na figura. Sendo respectivamente 
nAR=1 e nv=1,5 os índices de refração do ar e do 
vidro para a frequência da luz incidente, e dados 
sen 30°=0,5 e sen 60°=0,87, a respeito do que foi 
descrito, é CORRETO afirmar: 
a) Ao passar do ar para o vidro, a frequência e 
o comprimento de onda da luz permanecem 
constantes. 
b) O feixe de luz é desviado ao atravessar a face 
AC, emergindo dela com ângulo de refração me-
nor do que 60°. 
c) O feixe sofre reflexão total na face AC, atingindo 
a face BC sob ângulo de incidência igual a 30°. 
d) O feixe de luz sofre refração ao emergir para o 
ar pela face AC, sendo que, na condição mos-
trada na figura, atravessa o prisma com desvio 
mínimo. 
e) O feixe sofre reflexão total na face AC, atingindo 
perpendicularmente a face BC. 
 
13. (UPF) Isaac Newton é reconhecido como um dos 
grandes gênios da humanidade. Em sua lápide, na 
Abadia de Westminster, em Londres, está escrito: 
“Disse Deus ‘Faça-se Newton’ e houve luz nas jazi-
das”. Dentre suas contribuições para o desenvolvi-
mento da Física, estão os estudos relacionados à 
dispersão da luz do Sol ao atravessar um prisma de 
vidro. Nessas condições, ocorre a decomposição da 
luz branca nas várias cores.
Com relação ao fenômeno de dispersão da luz 
branca, analise as informações a seguir.
I. O arco-íris aparece quando os raios de luz bran-
ca incidem em gotículas de água presentes na 
atmosfera.
II. A cor que sofre menor desvio quando a luz bran-
ca atravessa um prisma de vidro é a vermelha.
III. A frequência das cores que compõem a luz 
branca não sofre alteração ao atravessar um 
prisma.
IV. No interior de um prisma de vidro, as diversas 
cores que compõem a luz branca apresentam 
velocidades de propagação diferentes.
Está correto o que se afirma em: 
a) II e IV, apenas. 
b) I e III, apenas. 
c) II, III e IV, apenas. 
d) I, II, III e IV. 
e) I e II, apenas 
 
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14. (UFPA) 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 triângu-
lo retângulo isósceles, conforme a figura abaixo. 
Observa-se nele, que um feixe de luz incide per-
pendicularmente a face de entrada e, após refletir 
na segunda face inclinada, emerge perpendicular-
mente 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?
Dado: o índice de refração do ar é igual a 1. 
a) 1,3 
b) √2 
c) √3 
d) 1,8 
e) 1,2 
 
15. (FUVEST) Um prisma triangular desvia um feixe 
de luz verde de um ângulo 0A,em relação à direção 
de incidência, como ilustra a figura A, abaixo. 
Se uma placa plana, do mesmo material do prisma, 
for colocada entre a fonte de luz e o prisma, nas po-
sições mostradas nas figuras B e C, a luz, ao sair do 
prisma, será desviada, respectivamente, de ângulos 
0B e 0C em relação à direção de incidência indicada 
pela seta. Os desvios angulares serão tais que 
a) 0A= 0B= 0C 
b) 0A> 0B > 0C 
c) 0A< 0B < 0C 
d) 0A = 0B> 0C 
e) 0A = 0B < 0C 
 
16. (UFSCAR) O prisma da figura está colocado no 
ar e o material de que é feito tem um índice de 
refração igual a √2. Os ângulos A são iguais a 30°. 
Considere dois raios de luz incidentes perpendicu-
lares à face maior.
a) Calcule o ângulo com que os raios emergem do 
prisma.
b) Qual deve ser o índice de refração do material 
do prisma para que haja reflexão total nas faces 
OA? 
 
17. (FUVEST) Um espectrômetro óptico, representado 
na figura, utiliza um prisma como elemento de dis-
persão da luz de diferentes comprimentos de onda. 
O espectrômetro possui uma fenda de entrada de 
luz, F1 uma lente convergente, L1, um prisma de 
vidro com ângulos internos de 60° e uma segunda 
lente convergente, L2, que permite a focalização do 
comprimento de onda da luz refratada pelo prisma 
em uma fenda, F2, imediatamente à frente do de-
tector D. Cada comprimento de onda é focalizado 
em posiçõeslaterais diferentes no plano focal de 
L2.
a) Determine a distância focal, f, da lente L1 posi-
cionada a 30 mm da fenda F1 para que um feixe 
de luz branca, difratado pela fenda F1 incida 
no prisma com os seus raios paralelos entre si.