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Lista 1 – 2° bimestre – Parte 1 1. Um raio luminoso propagando-se no ar, cujo índice de refração é 1, incide sobre a superfície plana de separação entre o ar e o vidro. Sabendo que o ângulo de incidência é de 45° e que o índice de refração absoluto do vidro é igual a √2, calcule: a) o ângulo de refração; b) o desvio angular sofrido pelo raio incidente. 2. Adotando a velocidade da luz no vácuo igual a 3,0.108 m/s, calcule os índices de refração absolutos para dois meios nos quais a luz se propaga com velocidade: a) 1,5.108 b) 2,0.108 3. Um aluno leu que a velocidade da luz v é diferente para diferentes meios materiais nos quais se propaga e que seu valor depende da razão entre a velocidade da luz no vácuo e o índice de refração n do meio em que se propaga. Ao expor uma placa de vidro lisa e plana a um feixe de luz monocromática, observou que o feixe luminoso incidente e o refratado formaram ângulos respectivamente iguais a 45º e 30º, como indica a figura. Considerando que a velocidade da luz no ar é igual à velocidade da luz no vácuo (3,0 × 108 m/s), a velocidade de propagação da luz no vidro, em m/s, é de: a) 3,0.108 b) 1,5√2.108 c) 2,0√2.108 d) 2,5√2.108 c) 3,0√2.108 4. Analise as seguintes afirmações a respeito da reflexão total da luz: I – A reflexão total ocorre sempre que o ângulo de incidência da luz é maior que o ângulo limite, na passagem da região de maior para a de menor índice de refração; II – A reflexão total ocorre sempre que o ângulo de incidência da luz é maior que o ângulo limite, na passagem da região de menor para a de maior índice de refração; III – O ângulo limite sempre é igual a 90°; IV – O núcleo de uma fibra óptica é a região de maior índice de refração. Está correto o que se afirma em: a) I e III b) II, III e IV c) I, II e IV d) I e IV e) I e II 5. Uma fonte monocromática F, imersa em um líquido de índice de refração igual a 2, emite luz que se propaga do líquido para o ar, sendo índice de refração do ar igual a 1. Ângulo limite desse par de meios, vale: a) 15° b) 30° c) 45° d) 60° e) 90° 6. 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. 7. Quando olhamos uma piscina, estando em pé e do lado de fora da mesma, sempre temos a impressão de que ela tem uma profundidade diferente da que percebemos quando nela mergulhamos. Isso se deve ao fato de que o ar atmosférico e a água têm índices de refração absolutos diferentes. Se a profundidade real de uma piscina é 2,0 m e os índices de refração absolutos do ar atmosférico e da água da piscina valem 1,0 e 1,3 respectivamente, é correto dizer que um observador em pé, fora da piscina, verá que a sua profundidade será, aproximadamente, em metros: a) 1,0 b) 1,2 c) 1,5 d) 2,4 e) 2,6 7. Um pássaro sobrevoa em linha reta e a baixa altitude uma piscina em cujo fundo se encontra uma pedra. Podemos afirmar que: a) com a piscina cheia o pássaro poderá ver a pedra durante um intervalo de tempo maior do que se a piscina estivesse vazia; b) com a piscina cheia ou vazia o pássaro poderá ver a pedra durante o mesmo intervalo de tempo; c) o pássaro somente poderá ver a pedra enquanto estiver voando sobre a superfície da água; d) o pássaro, ao passar sobre a piscina, verá a pedra numa posição mais profunda do que aquela em que ela realmente se encontra; e) o pássaro nunca poderá ver a pedra. 8. Observe a figura fora de escala a seguir. Um marinheiro observa verticalmente o fundo do rio pela proa do navio. A distância entre seus olhos e a superfície da água é de 15,0m. Os índices de refração absolutos do ar e da água são 1,00 e 1,33, respectivamente. A profundidade real do rio é de 10,0m. Qual o valor da profundidade aparente que o marinheiro observará? a) 7,5m b) 8,6m c) 10,0m d) 12,6m e) 13,3m 9. Leia as afirmações a respeito das lâminas de faces paralelas. I - Ocorrem duas refrações nas lâminas de faces paralelas: meio externo-lâmina e lâmina-meio externo. II - O ângulo de incidência na passagem da luz da lâmina para o meio externo é igual ao ângulo de refração da luz na passagem do meio externo para a lâmina. III - O desvio sofrido pela luz ao atravessar a lâmina independe da espessura da lâmina. IV - A lâmina de faces paralelas é um sistema com dois meios homogêneos e transparentes. Está correto o que se afirma em: a) I e II b) II e III c) I, II e IV d) I, III e IV e) I, II e III. 10. Explique como ocorre a decomposição da luz branca em outras cores quando esta passa por um prisma. 11. (QUESTÃO BÔNUS – VALENDO +1 PONTO) Faça um desenho representando a decomposição da luz branca em outras cores através de um prisma. Gabarito 1. a) 30° b) 15° 2. a) 2 b) 1,5 3. B 4. D 5. B 6. A 7. C 8. A 9. A
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