Listas de Fisica IV

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1/2ª. Lista de Exercícios de Física IV 
Ótica geométrica 
 
1. Um raio de luz que se propaga inicialmente no vácuo incide na superfície de uma placa de 
vidro. No vácuo o raio faz um ângulo de 32º com a normal à superfície, enquanto no vidro faz 
um ângulo de 21º com a normal. Qual o índice de refração do vidro? 
 
R: ≈ 1,47 
 
2. Na figura abaixo a luz incide, fazendo um ângulo de 𝜃1 = 40,1º com a normal, na interface de 
dois materiais transparentes. Parte da uz atravessa as outras três camadas transparentes e parte 
é refletida para cima e escapa para o ar. Se 𝑛1 = 1,3, 𝑛2 = 1,4, 𝑛3 = 1,32 𝑒 𝑛4 = 1,45, 
determine o valor (a) de 𝜃5; (b) de 𝜃4. 
 
 
R: 𝜃5 = 56,9º, 𝜃4 = 35,3º 
 
3. Quando um tanque retangular de metal está cheio até a borda de um líquido desconhecido, um 
observador O, com olhos à nível do alto do tanque mal pode ver o vértice 𝐸. Se 𝐷 = 85𝑐𝑚 e 
𝐿 = 1,10𝑚, qual o índice de refração do líquido? 
 
 
R: ≈ 1,26 
 
4. A figura abaixo mostra uma fibra ótica simplificada: um núcleo de plástico (𝑛1 = 1,58) 
envolvido por um revestimento de plástico com índice de refração menor (𝑛2 = 1,53). Um 
raio luminoso incide em uma das extremidades da fibra com ângulo 𝜃. O raio deve sofrer 
reflexão interna total no ponto A, onde atinge a interface núcleo-revestimento. Qual e o maior 
valor de 𝜃 para o qual existe reflexão interna total? 
 
 
R: 23,2º 
 
5. Uma fonte luminosa pontual está 80𝑐𝑚 abaixo da superfície de uma piscina. Calcule o 
diâmetro do círculo na superfície através do qual a luz emerge. 
 
R: 181,48𝑐𝑚 
 
 
6. Na figura abaixo um raio luminoso que estava se propagando inicialmente no ar incide em 
um material 2 com índice de refração 𝑛2 = 1,5. Abaixo do material 2 está o material 3, com 
um índice de refração 𝑛3. O raio incide na interface ar-material 2 com o ângulo de Brewster 
para essa interface e incide na interface material2-material 3 com o ângulo de Brewster para 
essa interface. Qual o valor de 𝑛3? 
 
 
 
R: 𝑛3 = 1 
 
7. Um raio de luz está se propagando na água (𝑛𝑎 = 1,33) incide numa placa de vidro (𝑛𝑣 =
1,53). Para que ângulo de incidência a luz refletida é totalmente polarizada? 
 
R: 𝜃𝐵 = 49º