Questões de Concurso
Sobre ótica em física
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Um experimento de física pretende verificar quais são as intensidades de luz refletidas e transmitidas na interface de um sistema água / ar. Para isso, um feixe de luz monocromática provindo da água incide sobre a interface com ângulo de 65,3° com a normal à interface. Dois sensores móveis permitem detectar tanto a luz transmitida como a luz refletida dentro e fora da água.
Considerando que o índice de refração da água é de 1,30 e que o índice de refração do ar é de 1,00 e dado sen(65,3°)=0,909, podemos chegar à conclusão seguinte:
Um técnico de laboratório de física possui uma lâmpada monocromática de comprimento de onda desconhecido. Para remediar isso, ele monta um experimento com fendas para obter um padrão de interferência. Neste experimento, a fonte de luz está sendo colocada antes de uma fenda vertical chamada de F0. Depois dessa fenda encontram-se duas fendas, F1 e F2 respectivamente, separadas por uma distância d = 2mm. Elas se encontram a igual distância da fenda F0, de tal forma que podemos dizer que qualquer onda luminosa que sai das fendas F1 e F2 está em fase. O anteparo é colocado a uma distância R = 1m das fendas F1 e F2. A figura a seguir mostra a montagem experimental usada.
O técnico de laboratório mediu 3 franjas de brilhantes de cada lado da franja central, compreendidas numa distância de 1 mm partir do centro. Ele deduziu que o comprimento de onda da luz é aproximadamente:
I. O campo elétrico da luz que sai de um filtro polarizador contém apenas a componente paralela à direção do filtro. II. A intensidade de uma onda eletromagnética é proporcional ao quadrado do módulo do campo elétrico. III. Quando a luz atinge a interface de dois materiais com índices de refração diferentes, parte da luz pode ser refratada pela interface de acordo com a lei de Snell.
Está correto o que se afirma em:
Julgue o item subsequente com relação aos aspectos das ondas eletromagnéticas, da luz, da óptica e dos problemas da visão.
Na miopia os raios convergem para um ponto anterior à
retina e, na hipermetropia, os raios convergem para um
ponto atrás da retina. Para correção da miopia, é
utilizada uma lente divergente e, para a correção da
hipermetropia, é utilizada uma lente convergente.
Julgue o item subsequente com relação aos aspectos das ondas eletromagnéticas, da luz, da óptica e dos problemas da visão.
Quando um raio luminoso incide sobre a fronteira entre
dois meios transparentes, dá origem apenas ao raio
refratado, não formando um raio refletido, contido em
um plano de incidência diferente do raio luminoso.
Julgue o item subsequente com relação aos aspectos das ondas eletromagnéticas, da luz, da óptica e dos problemas da visão.
Radiação eletromagnética é uma onda de campos
elétricos e magnéticos oscilantes; a luz visível é uma
forma de radiação eletromagnética.
Uma imagem digital é representada por meio das intensidades dos pixels nas posições x e y pela função P(x,y). A equação a seguir apresenta uma operação que transforma a imagem original para as coordenadas x´ e y´.
Essa transformação se refere
O fenômeno da refração da onda resulta fundamentalmente da mudança na velocidade de propagação de uma onda quando ela passa de um meio para outro. A respeito da refração da luz, julgue o item subsequente.
Um bloco de vidro com índice de refração igual a 1,50 é
submerso em água com índice de refração igual
a 
. A luz na água incide sobre o vidro. O ângulo (θ₂ ) de
refração, se o ângulo de incidência (θ₁) for igual
a 20º, será expresso por θ₂ = sen ⁻¹ 
A figura a seguir mostra um fio de telefone suspenso por dois postes. A curva formada é uma “catenária”.
Sejam R o raio de curvatura da catenária no ponto mais baixo, pela manhã, logo antes do nascer do Sol, e R' o raio de curvatura da catenária no ponto mais baixo ao meio-dia, sob o Sol a pino.
Esses raios de curvatura são tais que
No laboratório do colégio, o professor propôs a seguinte tarefa: montar, em um banco óptico, duas lentes esféricas de mesmo eixo principal com o objetivo de formar um sistema afocal. Os alunos têm a seu dispor quatro lentes, sendo duas convergentes e duas divergentes de distâncias focais (em módulo) menores que as das lentes convergentes. Dispõem, também, de dois pequenos canhões de laser capazes de emitir feixes luminosos estreitos. Os alunos devem montar duas lentes no banco óptico, fazer incidir sobre uma delas os dois feixes paralelamente ao eixo principal e, por tentativas, variando a distância entre as lentes, conseguir que, depois de atravessá-las, os dois feixes continuem paralelos ao eixo principal. Para isso, analise os quatro arranjos a seguir.
É possível conseguir formar um sistema afocal com os arranjos
Um espelho esférico é instalado a 90 cm de uma capivara de altura H, localizada sobre o eixo central do objeto refletor. Um físico avalia o experimento, constatando que a imagem produzida tem a mesma orientação que o roedor e que a ampliação lateral foi igual a 0,5. Sabendo-se disso, o valor em módulo do raio de curvatura e o tipo do espelho são, respectivamente:
“Utilizados nos mais diversos ramos da ciência, os microscópios ópticos permitem a observação de objetos minúsculos, ampliando sua imagem em até 1000 vezes. Com funcionamento simples, a ampliação é feita por meio de um conjunto de lentes – de vidro ou de cristal – e uma fonte de luz. Para formar a imagem aumentada da amostra, os microscópios contam com uma lente objetiva e uma ocular, ambas convergentes, colocadas nas extremidades diametralmente opostas de um tubo – o canhão – composto, por sua vez, de duas partes que podem ser estendidas ou encurtadas”.
Disponível em http://www.prolab.com.br/blog/entenda-como-funciona-um-microscopio-optico/ Acesso em 06/11/2016.
Considerando um pequeno objeto colocado a 15 cm da lente objetiva, que possui distância focal igual a 10 cm. A imagem final observada está a 15 cm da lente ocular, a qual possui também distância focal 10 cm. O comprimento aproximado do microscópio (distância lente a lente) é:
Durante uma aula de laboratório, o professor de Física utiliza uma lente para projetar, sobre um anteparo, a imagem real de um objeto. A seguir, o professor perguntou aos alunos qual ou quais alterações seriam observadas na imagem projetada do objeto no anteparo, caso metade da lente fosse recoberta por uma tinta opaca e, registrou no quadro da sala, as cinco respostas mais frequentes:
1- o brilho e o tamanho da imagem diminuem.
2- o tamanho da imagem diminui e sua forma altera.
3- o brilho da imagem aumenta e sua forma altera.
4- a forma da imagem sofrerá alteração.
5- o brilho da imagem fica menor.
É (são) correta(s) a(s) resposta(s)
Uma lente biconvexa de vidro de distância focal F, um anteparo e uma pequena lâmpada são usados para projetar imagem, ilustrando a formação de imagens em lentes. A configuração na qual se obtém uma imagem da lâmpada, projetada no anteparo, real e menor, é
Um escoteiro de altura 1,60m deseja utilizar um espelho côncavo, relativamente grande para acender uma fogueira num dia bastante ensolarado. Para isso deve colocar a fogueira a uma distância tal que todos os raios provenientes do Sol e que chegam na superfície do espelho possam convergir para a fogueira. Para saber a que distância do espelho a fogueira deveria ficar, foi feita a seguinte experiência. Ele se posicionou a 6 m do vértice espelho e ao longo do eixo principal do mesmo e verificou que sua imagem conjugada era invertida e tinha, aproximadamente, a metade de sua altura. Após executar algumas operações matemáticas o escoteiro posicionou a fogueira:
Uma forma, relativamente, simples de determinarmos o índice de refração de líquidos transparentes está demonstrada na figura abaixo. Basicamente, coloca-se o líquido num recipiente de forma semicircular preso a um transferidor duplo de 180º. Em seguida, usa-se um laser (fonte de luz) para incidir um raio de luz na superfície de separação entre o ar e o líquido, exatamente na origem do sistema (centro do transferidor) e registra-se o ângulo de incidência. O raio é refratado e ao emergir do recipiente (superfície semicircular), o faz sem sofrer desvio. Nesse caso, registra-se o ângulo de refração. Considerando-se o índice de refração do ar igual a 1, determina-se o índice de refração do líquido.
Num laboratório de Física foram feitos dois experimentos, um para o líquido A e outro para o líquido B. Na figura, temos representados os ângulos referentes ao experimento para o líquido A, enquanto que, para o líquido B a única diferença está na incidência, na qual o ângulo é 30º com a horizontal. Depois de calculados os índices de refração para os líquidos estudados, podemos afirmar que o índice de refração do líquido A e relação ao líquido B vale:
As proposições abaixo definem alguns conceitos básicos de luminotécnica.
I - Fluxo luminoso é a quantidade de luz (radiação eletromagnética visível) produzida por uma lâmpada ou luminária, ou qualquer outra fonte luminosa, cuja unidade é o lúmen (lm).
II - Iluminância é a quantidade de fluxo luminoso (luz) dividida pela área atingida. A unidade é lumens por metro quadrado, chamada de lux (lx). É o principal parâmetro utilizado atualmente para avaliar a iluminação. Existe um parâmetro relevante relacionado com esta grandeza denominado de uniformidade da iluminância, que é a razão entre o valor mínimo e o valor médio.
III - Intensidade luminosa é a quantidade de luz emitida em uma determinada direção. Em outras palavras, é o fluxo luminoso irradiado na direção de um determinado ponto. Sendo a sua unidade a candela (cd). Ressalta-se que a candela é uma unidade básica do SI (Sistema Internacional de Unidades).
IV - Luminância é a intensidade luminosa que emana de uma superfície, pela sua superfície aparente. A unidade desta grandeza é candela por metro quadrado (cd/m2 ) ou nit. Além disso, ressalta-se que os raios de luz não são visíveis, a menos que sejam refletidos em uma superfície e aí transmitem a sensação de claridade aos olhos. Essa sensação de claridade é chamada de Luminância.
V - Eficiência luminosa é a relação entre o fluxo luminoso e a potência consumida pela fonte. Assim, sua unidade é lúmen por kiloWatts.hora (lm/kWh).
É correto afirmar que:
Óptica é a parte da ciência que estuda os fenômenos luminosos. Quanto a esse conceito é CORRETO afirmar que:
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