Questões de Física - Óptica - Refração - Índice de Refração

    Como são formados os arco-íris?

    Quando os raios de luz policromática (luz branca), vindos do Sol, entram nas diversas gotículas de água suspensas no ar, sofrem (________) e espalham-se nas sete cores características do arco-íris. A dispersão cromática é o fenômeno físico que explica o espalhamento da luz branca.

    A relação matemática entre o índice de (_______) de um meio e o comprimento de onda das radiações eletromagnéticas é inversamente proporcional, portanto, como cada cor do espectro eletromagnético possui um comprimento de onda característico, a (_______) de cada uma delas é distinta. Em razão disso, as cores com maior comprimento de onda sofrerão pouca mudança em sua direção de propagação, diferentemente das cores com menor comprimento de onda, as quais sofrerão grande desvio em suas trajetórias.

Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/circuloiris.htm. Acesso em: 12.dez.2024.

O texto em evidência pertence ao gênero divulgação científica, o qual tem por finalidade popularizar a ciência e levar informação a leitores leigos em relação ao conhecimento científico.

Dessa maneira, aponte a alternativa, cuja única palavra complementa as informações ausentes no texto.

Um raio de luz monocromático se propaga no ar até penetrar em um meio composto por 2 placas de vidro, com índices de refração 1,30 e 1,50, retornando ao meio ar.

Nessas condições, o diagrama que representa corretamente as refrações luminosas é:

A figura abaixo ilustra fenômenos que ocorrem com os raios de luz ao passarem do ar para a água. Parte do feixe é transmitido para dentro da água, e parte é refletido, como mostra a figura.

A análise da figura com base nos Princípios da Óptica Geométrica, permite afirmar que

Um raio de luz que se encontra no ar incide sobre uma lâmina de água horizontal fazendo um ângulo 𝜃₁ não nulo com a direção vertical. Essa lâmina de água está sobre um bloco de vidro de faces paralelas disposto horizontalmente, de modo que o feixe de luz proveniente do ar que atravessou a água também incide sobre o vidro. Por fim, esse mesmo raio, ao sair do bloco de vidro, encontrase novamente no ar.

Suponha que os índices de refração do ar, da água e do vidro sejam 𝑛₁, 𝑛₂ e 𝑛₃, respectivamente, com 𝑛₁ < 𝑛₂ < 𝑛₃, e assinale o que for correto.

Fibra óptica

A fibra óptica é um conjunto de fios transparentes altamente sensíveis e pouco flexíveis fabricados com vidro, com polímeros de plástico ou com sílica.

As fibras ópticas são usadas para transmitir dados de telefonia e também de internet. As fibras ópticas são fios transparentes que transportam as informações de forma mais eficaz que cabos metálicos convencionais. Elas funcionam a partir do fenômeno da reflexão interna total da luz que se propaga constantemente em seu núcleo interno, possibilitando poucas perdas de sinal.

Para que serve a fibra óptica?

A fibra óptica serve principalmente para a transmissão de ondas eletromagnéticas e dados de rede de telefonia, rádio e internet a altas velocidades. Além disso, em razão da elevada sensibilidade de seus sensores, a fibra óptica consegue obter dados a respeito das diferenças de temperatura, frequência e polarizações da luz.

Devido às suas serventias, a fibra óptica é empregada em diversas áreas, como a medicina, rede de telecomunicações, rede de iluminação, física, química, eletricidade, fabricação de decorações e brinquedos.

https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/a-utilizacao-fibra-optica.htm 

A alternativa correta do ponto de vista do funcionamento das fibras ópticas é:

A escala Brix, com valores expressos em ºBx (graus brix), é uma escala numérica que indica a quantidade de sólidos solúveis em uma solução de sacarose. Essa escala é utilizada na indústria de alimentos para medir a porcentagem aproximada de açúcares em sucos de fruta, vinhos, bebidas carbonatadas etc. Uma solução de 25 ºBx, por exemplo, tem 25 gramas de açúcar de sacarose por 100 gramas da solução. O gráfico mostra a relação entre a escala Brix e o índice de refração absoluto de uma solução de sacarose.

(www.omega.com. Adaptado.)

Considere um raio de luz monocromática que, propagando-se pelo ar, incide na superfície que separa o ar de uma solução de sacarose de 40 ºBx.

Adotando c = 3 × 10⁸ m/s, quando esse raio refratar-se para a solução de sacarose, terá velocidade de propagação de, aproximadamente,