09 Refração e Lentes

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A tabela abaixo mostra o valor aproximado dos índices de 
refração de alguns meios, medidos em condições normais de 
temperatura e pressão, para um feixe de luz incidente com 
comprimento de onda de 600 nm. 
 
Material Índice de refração 
Ar 1,0 
Água (20º C) 1,3 
Safira 1,7 
Vidro de altíssima dispersão 1,9 
Diamante 2,4 
 
O raio de luz que se propaga inicialmente no diamante incide 
com um ângulo ƟI = 30° em um meio desconhecido, sendo o 
ângulo de refração ƟR = 45°. 
 
O meio desconhecido é 
a) Vidro de altíssima dispersão 
b) Ar 
c) Água (20ºC) 
d) Safira 
 
Os índios amazônicos comumente pescam com arco e flecha. 
Já na Ásia e na Austrália, o peixe arqueiro captura insetos, os 
quais ele derruba sobre a água, acertando-os com jatos 
disparados de sua boca. Em ambos os casos a presa e o 
caçador encontram-se em meios diferentes. As figuras 
abaixo mostram qual é a posição da imagem da presa, 
conforme vista pelo caçador, em cada situação. 
 
 
 
Identifique, em cada caso, em qual dos pontos mostrados, o 
caçador deve fazer pontaria para maximizar suas chances de 
acertar a presa. 
a) Homem em A; peixe arqueiro em 1 
b) Homem em A; peixe arqueiro em 3 
c) Homem em B; peixe arqueiro em 2 
d) Homem em C; peixe arqueiro em 1 
e) Homem em C; peixe arqueiro em 3 
 
O arco-íris é causado pela dispersão da luz do Sol que sofre 
refração e reflexão pelas gotas de chuva (aproximadamente 
esféricas). Quando você vê um arco-íris, o Sol está 
a) na sua frente. 
b) entre você e o arco-íris. 
c) em algum lugar atrás do arco-íris. 
d) atrás de você. 
e) em qualquer lugar, pois não importa a posição do Sol. 
 
Um cão está diante de uma mesa, observando um peixinho 
dentro do aquário, conforme representado na figura. Ao 
mesmo tempo, o peixinho também observa o cão. Em 
relação à parede P do aquário e às distâncias reais, podemos 
afirmar que as imagens observadas por cada um dos animais 
obedecem às seguintes relações: 
 
 
a) O cão observa o olho do peixinho mais próximo da parede 
P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais 
distante do aquário. 
b) O cão observa o olho do peixinho mais distante da parede 
P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais 
próximo do aquário. 
c) O cão observa o olho do peixinho mais próximo da parede 
P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais 
próximo do aquário. 
d) O cão observa o olho do peixinho mais distante da parede 
P, enquanto o peixinho observa o olho do cão também 
mais distante do aquário. 
e) O cão e o peixinho observam o olho um do outro, em 
relação à parede P, em distâncias iguais às distâncias reais 
que eles ocupam na figura. 
 
Um feixe de luz composto pelas cores vermelha (V) e azul 
(A), propagando-se no ar, incide num prisma de vidro 
perpendicularmente a uma de suas faces. Após atravessar o 
prisma, o feixe impressiona um filme colorido, orientado 
conforme a figura. A direção inicial do feixe incidente é 
identificada pela posição O no filme. 
Sabendo-se que o índice de refração do vidro é maior para a 
luz azul do que para a vermelha, a figura que melhor 
representa o filme depois de revelado é 
 
 
a) 1. 
b) 2. 
c) 3. 
d) 4. 
e) 5. 
 
Em um laboratório de ótica, é realizada uma experiência de 
determinação dos índices de refração absolutos de diversos 
materiais. Dois blocos de mesmas dimensões e em forma de 
finos paralelepípedos são feitos de cristal e de certo 
polímero, ambos transparentes. Suas faces de maior área 
são, então, sobrepostas e um estreito feixe de luz 
monocromática incide vindo do ar e no ar emergindo após 
atravessar os dois blocos, como ilustra a figura. 
 
 
 
Chamando de nar, npo e ncr aos índices de refração absolutos 
do ar, do polímero e do cristal, respectivamente, a correta 
relação de ordem entre esses índices, de acordo com a 
figura, é: 
a) ar po crn n n .  
b) cr po arn n n .  
c) cr ar pon n n .  
d) ar cr pon n n .  
e) po cr arn n n .  
 
Uma haste luminosa de 2,5 m de comprimento está presa 
verticalmente a uma boia opaca circular de 2,26 m de raio, 
que flutua nas águas paradas e transparentes de uma 
piscina, como mostra a figura. Devido à presença da boia e 
ao fenômeno da reflexão total da luz, apenas uma parte da 
haste pode ser vista por observadores que estejam fora da 
água. 
 
 
 
Considere que o índice de refração do ar seja 1,0, o da água 
da piscina 4/3 sen 48,6° = 0,75 e tg 48,6° = 1,13. Um 
observador que esteja fora da água poderá ver, no máximo, 
uma porcentagem do comprimento da haste igual a 
a) 70%. 
b) 60%. 
c) 50%. 
d) 20%. 
e) 40%. 
 
Um famoso truque de mágica é aquele em que um ilusionista 
caminha sobre a água de uma piscina, por exemplo, sem 
afundar. O segredo desse truque é haver, sob a superfície da 
água da piscina, um suporte feito de acrílico transparente, 
sobre o qual o mágico se apoia, e que é de difícil detecção 
pelo público. 
Nessa situação, o acrílico é quase transparente porque 
a) seu índice de refração é muito próximo ao da água da 
piscina. 
b) o ângulo da luz incidente sobre ele é igual ao ângulo de 
reflexão. 
c) absorve toda a luz do meio externo que nele é incidida. 
d) refrata toda a luz que vem do fundo da piscina. 
 
 
Para observar uma pequena folha em detalhes, um 
estudante utiliza uma lente esférica convergente 
funcionando como lupa. Mantendo a lente na posição 
vertical e parada a 3 cm da folha, ele vê uma imagem virtual 
ampliada 2,5 vezes. 
 
 
 
Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a 
distância focal, em cm, da lente utilizada pelo estudante é 
igual a 
a) 5. 
b) 2. 
c) 6. 
d) 4. 
e) 3. 
 
A lupa é um instrumento óptico constituído por uma lente 
de aumento muito utilizado para leitura de impressos com 
letras muito pequenas, como, por exemplo, as bulas de 
remédios. Esse instrumento aumenta o tamanho da letra, o 
que facilita a leitura. 
A respeito da lupa, é correto afirmar que é uma lente 
a) convergente, cuja imagem fornecida é virtual e maior. 
b) divergente, pois fornece imagem real. 
c) convergente, cuja imagem fornecida por ela é real e maior. 
d) divergente, pois fornece imagem virtual. 
 
Considere uma lâmpada emitindo luz monocromática sobre 
a superfície de um tanque com água. A luz que incide sobre 
a água se propaga até a superfície na forma de um cone com 
eixo perpendicular à água. Sendo o índice de refração da 
água superior ao do ar, pode-se afirmar corretamente que o 
cone de luz dentro da água 
a) terá a abertura aumentada. 
b) não sofrerá alterações geométricas. 
c) terá a abertura diminuída. 
d) será um feixe cilíndrico. 
 
Um projetor de slide é um dispositivo bastante usado em 
salas de aula e/ou em conferências, para projetar, sobre uma 
tela, imagens ampliadas de objetos. Basicamente, um 
projetor é constituído por lentes convergentes. 
Nesse sentido, considere um projetor formado por apenas 
uma lente convergente de distância focal igual a 10 cm. 
Nesse contexto, a ampliação da imagem projetada, em uma 
tela a 2 m de distância do projetor, é de: 
a) 20 vezes 
b) 19 vezes 
c) 18 vezes 
d) 17 vezes 
e) 16 vezes 
 
Um estudante foi ao oftalmologista, reclamando que, de 
perto, não enxergava bem. Depois de realizar o exame, o 
médico explicou que tal fato acontecia porque o ponto 
próximo da vista do rapaz estava a uma distância superior a 
25 cm e que ele, para corrigir o problema, deveria usar 
óculos com “lentes de 2,0 graus“, isto é, lentes possuindo 
vergência de 2,0 dioptrias. 
Do exposto acima, pode-se concluir que o estudante deve 
usar lentes 
a) divergentes com 40 cm de distância focal. 
b) divergentes com 50 cm de distância focal. 
c) divergentes com 25 cm de distância focal. 
d) convergentes com 50 cm de distância focal. 
e) convergentes com 25 cm de distância focal.Uma pessoa não consegue ver os objetos com nitidez porque 
suas imagens se formam entre o cristalino e a retina. Qual é 
o defeito de visão desta pessoa e como podemos corrigi-lo? 
a) Hipermetropia e a pessoa deverá usar lentes divergentes 
para a sua correção. 
b) Miopia e a pessoa deverá usar lentes divergentes para a 
sua correção. 
c) Miopia e a pessoa deverá usar lentes convergentes para a 
sua correção. 
d) Hipermetropia e a pessoa deverá usar lentes 
convergentes para a sua correção. 
e) Miopia e a pessoa deverá usar uma lente divergente e 
outra lente convergente para a sua correção. 
 
 
Num ambiente iluminado, ao focalizar um objeto distante, o 
olho humano se ajusta a essa situação. Se a pessoa passa, 
em seguida, para um ambiente de penumbra, ao focalizar 
um objeto próximo, a íris 
a) aumenta, diminuindo a abertura da pupila, e os músculos 
ciliares se contraem, aumentando o poder refrativo do 
cristalino. 
b) diminui, aumentando a abertura da pupila, e os músculos 
ciliares se contraem, aumentando o poder refrativo do 
cristalino. 
c) diminui, aumentando a abertura da pupila, e os músculos 
ciliares se relaxam, aumentando o poder refrativo do 
cristalino. 
d) aumenta, diminuindo a abertura da pupila, e os músculos 
ciliares se relaxam, diminuindo o poder refrativo do 
cristalino. 
e) diminui, aumentando a abertura da pupila, e os músculos 
ciliares se relaxam, diminuindo o poder refrativo do 
cristalino. 
 
 
 
 
 
01. D 06. B 11. C 
02. E 07. D 12. B 
03. D 08. A 13. D 
04. A 09. A 14. B 
05. D 10. A 15. B