Um raio de luz monocromático propagando-se no ar, meio definido com índice de refração igual a 1, incide, com ângulo de incidência igual a 60º, na superfície de um líquido. Ao refratar, esse raio de luz adquire uma velocidade, no líquido, de √2  10⁸ m/s . Considerando a velocidade da luz no ar igual a 3  10⁸ m/s, qual deve ser o seno do ângulo de refração formado entre o raio de luz refratado e a normal? 

Em um experimento, sob as condições de nitidez de Gauss, realizado no laboratório de Óptica, um aluno constatou que um objeto real colocado no eixo principal de um espelho, a 15 cm do vértice desse, conjugava uma imagem real e ampliada 4 vezes. Portanto, pode-se afirmar corretamente que se tratava de um espelho ___________ com centro de curvatura igual a _____ cm. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que preenche corretamente as lacunas do texto acima a respeito do espelho.

Os eclipses solares e lunares são fenômenos ópticos que sempre foram cobertos de fascínio e lendas. As sombras e as penumbras formadas devido ao alinhamento da Terra, Lua e Sol são comprovações de um dos Princípios da Óptica Geométrica. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que corresponde ao Princípio que se refere aos fenômenos celestes descritos.

Um dado meio tem um índice de refração n₁. Um outro meio tem um índice de refração n₂. Assinale a alternativa que expressa corretamente a relação entre os módulos das velocidades da luz nos dois meios, quando n₂ = 2n₁.

Uma jovem, para fazer sua maquiagem, comprou um espelho esférico de Gauss. Ela observou que, quando o seu rosto está a 30 cm do espelho, a sua imagem é direita e três vezes maior do que o tamanho do rosto.
O tipo de espelho comprado pela jovem e o seu raio de curvatura são, respectivamente,

Duas lentes esféricas delgadas 1 e 2, com índices de refração n₁ e n₂, respectivamente, são usadas para observar a figura plana mostrada abaixo, quando o observador, objeto e lente estão imersos em um meio homogêneo, transparente e isótropo com índice de refração n maior do que os índices n₁ e n₂.

As imagens observadas são apresentadas nas figuras 1 e 2 em comparação com o objeto observado.

Se a mesma observação for realizada, porém com o observador, objeto e lente imersos em um outro meio com índice de refração n’ menor do que n₁ e n₂, das opções abaixo a que apresenta as imagens que poderão ser observadas, respectivamente, pelas lentes 1 e 2 serão

 Um feixe de luz monocromática incide em uma interface perfeitamente plana formada por dois meios com índices de refração absolutos n₁ e n₂, com n₂ > n₁, conforme figura abaixo. 

                                 

Esse feixe dá origem a dois outros feixes, o refletido R₁ e o refratado R₁’, com intensidades I₁ e I₁’, respectivamente.

O ângulo de incidência θ₁ , θ₁ < π/6 , medido em relação à normal N, pode ser alterado para um valor θ₂ tal que θ₁ < θ₂ < π/3, originando dois novos feixes, o refletido R₂ e o refratado R₂’, de intensidades, respectivamente I₂ e I₂’. Considere que os meios sejam perfeitamente homogêneos, transparentes e isótropos, que não haja dissipação da energia incidente, nem absorção de luz na interface.

Nessas condições, são feitas as seguintes afirmativas sobre as intensidades dos raios refletidos e refratados.  

I. I₁ > I₁’ e I₂ < I₂’

II. I₁ > I₂ e I₁’ > I₂’

III. I₁ < I₁’ e I₂ > I₂’

IV. I₁ < I₂ e I₁’ > I₂’

V. I₁ < I₁’ e I₂ < I₂’

Assim, são corretas as afirmativas  

Considerando as velocidades de propagação da luz em dois meios homogêneos e distintos, respectivamente iguais a 200.000 km/s e 120.000 km/s, determine o índice de refração relativo do primeiro meio em relação ao segundo. Considere a velocidade da luz no vácuo, igual a 300.000 km/s.

Uma árvore de natal de 50cm de altura foi colocada sobre o eixo principal de um espelho côncavo, a uma distância de 25 cm de seu vértice. Sabendo-se que o espelho possui um raio de curvatura de 25 cm, com relação a imagem formada, pode-se afirmar corretamente que:

Considere um observador frente a três anteparos, em um meio homogêneo e transparente, cada um com um orifício em seu respectivo centro, conforme mostra a figura que se segue. Através desses orifícios, o observador consegue enxergar a chama de uma vela devido a um princípio da Óptica Geométrica denominado ____________.

Uma antena parabólica desativada de 120 cm de raio de curvatura e sem o receptor de sinal foi coberta com papel alumínio, de modo a se tornar um espelho côncavo. Essa antena foi deixada no quintal de uma casa e, em um dia quente de verão, acabou por incendiar uma pequena caixa de papelão situada a uma certa distância d do centro dessa antena.

Sabendo que os raios do Sol chegam à parte côncava do espelho paralelos ao eixo principal, a distância d ideal para que ocorra o incêndio é de

Observe a figura a seguir.

O cartão acima é visto por um observador através de uma lupa (lente esférica biconvexa) de vidro que se encontra no ar. O cartão é colocado a aproximadamente 20 cm da lupa cuja distância focal é da ordem de 10 cm. Sendo assim, marque a opção que apresenta a figura que o observador vê através da lente.

O Grupamento de Mergulhadores de Combate (GruMeC), subordinado ao Comando da Força de Submarinos da Marinha do Brasil (MB), é uma das mais importantes e respeitadas tropas de operações especiais do mundo, especializada em infiltração, reconhecimento, sabotagem, resgate e destruição de alvos estratégicos. Um MeC, assim como é chamado um membro do GruMeC, equipado com um fuzil de alta precisão e com um equipamento de mergulho de circuito fechado (que não solta bolhas de ar) recebe a missão de se infiltrar e eliminar o inimigo que guarnece um posto de controle.

O MeC mira o seu fuzil a fim de acertar a cabeça do inimigo conforme mostrado na figura. Considere para tal desprezível o efeito da gravidade, que o fuzil tenha funcionado adequadamente mesmo debaixo d’água, que o tiro disparado poderia ter alcançado o inimigo que se encontrava bastante próximo e que o projétil, ao passar da água para o ar, não sofreu desvio algum em termos de direção. Qual das opções abaixo está relacionada com o fenômeno óptico mostrado na figura que ilustra esse enunciado e que deveria ter sido levado em conta pelo MeC a fim de acertar o alvo?

Um motorista de táxi conversa com um passageiro que está sentado no banco de trás, observando a imagem de seus olhos fornecida pelo espelho plano retrovisor interno. Se o motorista consegue ver no espelho a imagem dos olhos do passageiro, este também consegue ver, no mesmo espelho, a imagem dos olhos do motorista.

Esse fato pode ser explicado utilizando-se:

Dois espelhos esféricos interdistantes de 50 cm, um côncavo, E₁, e outro convexo, E₂, são dispostos coaxialmente tendo a mesma distância focal de 16 cm. Uma vela é colocada diante dos espelhos perpendicularmente ao eixo principal, de modo que suas primeiras imagens conjugadas por E₁ e E₂ tenham o mesmo tamanho. Assinale a opção com as respectivas distâncias, em cm, da vela aos espelhos E₁ e E₂.

Um dado, comumente utilizado em jogos, cujos números nas faces são representados pela quantidade de pontos pretos é colocado frente a dois espelhos planos que formam entre si um ângulo de 60°. Nesses espelhos é possível observar nitidamente as imagens de apenas uma das faces do dado, sendo que a soma de todos os pontos pretos observados nos espelhos, referentes a essa face, totalizam 20 pontos. Portanto, a face voltada para os espelhos que gera as imagens nítidas é a do número____.

Um objeto é colocado perpendicularmente ao eixo principal e a 20 cm de uma lente divergente estigmática de distância focal igual a 5 cm. A imagem obtida é virtual, direita e apresenta 2 cm de altura. Quando essa lente é substituída por outra convergente estigmática de distância focal igual a 4 cm e colocada exatamente na mesma posição da anterior, e mantendo-se o objeto a 20 cm da lente, a imagem agora apresenta uma altura de _____cm.

                    

Conforme a figura acima, duas lanternas muito potentes, cilíndricas, com diâmetro D = 4 cm, estão alinhadas no plano vertical. Ambas possuem lentes nas extremidades, cujos centros ópticos O estão alinhados verticalmente e cujas distâncias focais são f = 3 cm. Uma das lentes é convergente e a outra é divergente. Suas lâmpadas geram raios de luz horizontais, que encontram as lentes das respectivas lanternas e são projetados até um anteparo vertical. Sabendo que a distância entre os centros ópticos das duas lentes é y = 12 cm, a distância máxima x entre os centros ópticos das lentes O e o anteparo, em centímetros, que faz com que a luz projetada pelas lanternas não se sobreponha é:

As fibras ópticas funcionam pelo Princípio da Reflexão Total, que ocorre quando os raios de luz que seguem determinados percursos dentro da fibra são totalmente refletidos na interface núcleo-casca, permanecendo no interior do núcleo. Considerando apenas a incidência de raios meridionais e que os raios refratados para a casca são perdidos, e ainda, sabendo que os índices de refração do ar, do núcleo e da casca são dados, respectivamente, por n₀, n₁; e n₂ ( n₁ > n₂ > n₀), o ângulo máximo de incidência θ_a , na interface ar-núcleo, para o qual ocorre a reflexão total no interior da fibra é:

Considerações:

• raios meridionais são aqueles que passam pelo centro do núcleo; e

• todas as opções abaixo correspondem a números reais.

O espelho retrovisor de um carro e o espelho em portas de elevador são, geralmente, espelhos esféricos convexos. Para um objeto real, um espelho convexo gaussiano forma uma imagem