João, representado pela letra J, entra em uma sala retangular, onde duas paredes são revestidas por espelhos planos. Ele se posiciona na bissetriz do ângulo reto formato entre os dois espelhos. Como se configuram o conjunto das imagens de João em relação aos espelhos e sua posição na sala?

Uma lente de Fresnel é composta por um conjunto de anéis concêntricos com uma das faces plana e a outra inclinada, como mostra a figura (a). Essas lentes, geralmente mais finas que as convencionais, são usadas principalmente para concentrar um feixe luminoso em determinado ponto, ou para colimar a luz de uma fonte luminosa, produzindo um feixe paralelo, como ilustra a figura (b). Exemplos desta última aplicação são os faróis de automóveis e os faróis costeiros. O diagrama da figura (c) mostra um raio luminoso que passa por um dos anéis de uma lente de Fresnel de acrílico e sai paralelamente ao seu eixo. Se sen(θ₁) = 0,5 e sen(θ₂) = 0,75, o valor do índice de refração do acrílico é de

Um dos fatores que contribuíram para a aceitação do modelo atômico proposto por Niels Bohr em 1913 foi a explicação dos espectros da luz emitida por átomos de gases aquecidos, que podem ser observados por meio de um aparelho chamado espectroscópio, cujo esquema está representado na figura. Nesse equipamento, a luz emitida por um gás atravessa uma fenda em um anteparo opaco, forma um estreito feixe que incide em um elemento óptico, no qual sofre dispersão. Essa luz dispersada incide em um detector, onde é realizado o registro do espectro.

O elemento óptico desse espectroscópio pode ser

Câmeras digitais, como a esquematizada na figura, possuem mecanismos automáticos de focalização.

Em uma câmera digital que utilize uma lente convergente com 20 mm de distância focal, a distância, em mm, entre a lente e o sensor da câmera, quando um objeto a 2 m estiver corretamente focalizado, é, aproximadamente,

Considerando o conceito de simetria, observe o desenho abaixo:

Os pontos A e B são simétricos em relação à reta s, quando s é a mediatriz do segmento AB. Observe este novo desenho:

Em relação à reta s, a imagem simétrica da letra R apresentada no desenho é:

No centro de uma placa de madeira, há um orifício no qual está encaixada uma lente delgada convergente de distância focal igual a 30 cm. Esta placa é colocada na vertical e um objeto luminoso é colocado frontalmente à lente, à distância de 40 cm. No lado oposto, um espelho plano, também vertical e paralelo à placa de madeira, é disposto de modo a refletir a imagem nítida do objeto sobre a placa de madeira. A figura ilustra a montagem.

Nessa situação, o espelho plano se encontra em relação à placa de madeira a uma distância de

O fenômeno físico responsável pela dispersão da luz branca, ao atravessar o prisma, é chamado

A partir dessa configuração, os raios 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente, às cores

Observe a figura abaixo.

Na figura, E representa um espelho esférico côncavo com distância focal de 20 cm, e O, um objeto extenso colocado a 60 cm do vértice do espelho.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A imagem do objeto formada pelo espelho é ........, ........ e situa-se a ........ do vértice do espelho.

Dois espelhos, E₁ e E₂, formam um ângulo de 135° um em relação ao outro, como mostra a figura. Um raio R incide sobre o espelho E₁ a um ângulo de 70° , em relação à sua normal.

Nessas condições, o raio R, após ser refletido no espelho E₂, terá uma direção que forma um ângulo, em relação à sua normal, igual a

A imagem formada em uma câmara escura tem 4,0cm de altura quando o objeto está situado a 20,0m da parede com orifício. Nessas condições, para que o tamanho da imagem se reduza para 1,0cm, o objeto deverá ser afastado da posição inicial a uma distância, em m, igual a

Em uma aula de laboratório de física, utilizandose o arranjo experimental esquematizado na figura, foi medido o índice de refração de um material sintético chamado poliestireno. Nessa experiência, radiação eletromagnética, proveniente de um gerador de microondas, propagase no ar e incide perpendicularmente em um dos lados de um bloco de poliestireno, cuja seção reta é um triângulo retângulo, que tem um dos ângulos medindo 25° , conforme a figura. Um detetor de microondas indica que a radiação eletromagnética sai do bloco propagandose no ar em uma direção que forma um ângulo de 15° com a de incidência.

A partir desse resultado, concluise que o índice de refração do poliestireno em relação ao ar para essa microonda é, aproximadamente,

Note e adote:

Índice de refração do ar: 1,0

sen 15° ≈ 0,3

sen 25° ≈ 0,4

sen 40° ≈ 0,6

As fibras ópticas são feitas de vidro óptico extremamente puro. Costumamos achar que uma janela de vidro é transparente. Entretanto, quanto mais espesso for o vidro, menos transparente ele será em razão das impurezas nele contidas. O vidro de uma fibra óptica possui, porém, menos impurezas que o vidro usado em janelas. Segue a descrição da qualidade do vidro produzido por uma companhia: se você estivesse sobre um oceano feito de quilômetros de núcleo sólido de fibra de vidro, poderia ver claramente o fundo. Fazer fibras ópticas requer as seguintes etapas: elaborar um cilindro de vidro pré-formado; estirar as fibras a partir da pré-forma; e testar as fibras.
Fonte: http://tecnologia.hsw.uol.com.br/fibras-opticas5.htm, acessado em:14 de julho de 2016.

Durante a fase de estiramento das fibras, é necessário haver um controle da espessura dos fios de fibra óptica fabricados. Para isso, suponha que uma montagem experimental é configurada, utilizando-se um laser com comprimento de onda de 650nm que incide sobre o fio de fibra óptica, com um revestimento opaco, conforme ilustra a Figura 1. Após passar pelo fio, o feixe de laser forma um padrão de difração em um anteparo instalado a 2,0m de distância do fio. A representação esquemática desse padrão está mostrada na Figura 2. Sabendo-se que a separação entre os máximos de intensidade luminosa, Δx, é 1,0 cm, qual é o valor do diâmetro do fio?
 

A figura a seguir mostra um objeto A colocado a 5 m de um espelho plano, e um observador O, colocado a 7 m deste mesmo espelho.
Um raio de luz que parte de A e atinge o observador O por reflexão no espelho percorrerá, neste trajeto de A para O?

Tendo-se em vista que as lentes são, na prática, quase sempre usadas no ar, a equação dos fabricantes de lentes costuma ser escrita na forma:

C = (n - 1) [(1/R₁) + (1/R₂)].

Nessas condições, pode-se afirmar que a convergência de uma lente plano-convexa de índice de refração n = 1,5 e cujo raio da face convexa é R = 20 cm é:

Tendo-se em vista que as lentes são, na prática, quase sempre usadas no ar, a equação dos fabricantes de lentes costuma ser escrita na forma:

C = (n - 1) [(1/R•) + (1/R₂)].

Nessas condições, pode-se afirmar que a convergência de uma lente plano-convexa de índice de refração n = 1,5 e cujo raio da face convexa é R = 20 cm é: 

Considere dois meios refringentes A e B, separados por uma superfície plana, como mostra a figura acima. Uma luz monocromática propaga-se no meio A com velocidade v_A e refrata-se para o meio B, propagando-se com velocidade v_B. Sendo o índice de refração absoluto do meio A, n_A e do meio B, n_B e β > α, pode-se afirmar que

Na figura, O é um ponto objeto virtual, vértice de um pincel de luz cônico convergente que incide sobre um espelho esférico côncavo E de distância focal f. Depois de refletidos no espelho, os raios desse pincel convergem para o ponto I sobre o eixo principal do espelho, a uma distância f/4 de seu vértice.

Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, é correto afirmar que a distância focal desse espelho é igual a

Uma onda se propaga em um meio material com velocidade de propagação igual a 300 m/s, formando um ângulo de 60° com a vertical; em seguida, essa onda muda o meio de propagação, sofrendo refração, e o ângulo formado com a vertical passa a ser de 45°. A nova velocidade de propagação da onda vale aproximadamente:
(Considere: seno 60° =0,87 e cosseno 60° = 0,50; seno 45° = cosseno 45° = 0,71.)

Dois raios de luz monocromáticos provenientes do ar, um azul e o outro vermelho, incidem no ponto P da superfície de uma esfera maciça de centro C, paralelos um ao outro, na direção da linha tracejada indicada na figura. A esfera é feita de vidro transparente e homogêneo.


Se o índice de refração absoluto do vidro é maior para a cor azul do que para a vermelha e se não houve reflexão total dentro da esfera, a figura que representa corretamente a trajetória desses raios desde a sua incidência no ponto P até a sua emergência da esfera está indicada em