Questões de Física - Óptica
Um estudante preenche um recipiente de fundo grosso, feito de material transparente de índice de refração nr = 1,45, com água pura. Em seguida, projeta um feixe de luz sobre a superfície da água, o qual atravessa líquido e atinge a interface entre a água e o fundo do recipiente, como ilustra a figura, em que i é o ângulo de incidência e r o ângulo de refração.
O estudante também tem em mãos um gráfico, reproduzido a seguir, que descreve como o índice de refração da água varia quando se lhe adiciona açúcar.
Para que o feixe com o mesmo ângulo de incidência i refrate no fundo do recipiente sem sofrer desvio de sua trajetória original, o estudante deve adicionar açúcar à água até que ela atinja a concentração de
As fibras ópticas, de grande uso no diagnóstico em Medicina (exame do interior do estômago e de outras cavidades), devem sua importância ao fato de que nelas a luz se propaga sem “escapar” do seu interior, não obstante serem feitas de material transparente.
A explicação para o fenômeno reside na ocorrência, no interior das fibras, de:
A figura ilustra um raio de luz incidindo sobre uma massa d’água cuja superfície é perfeitamente plana. Parte da energia da luz penetra a água e parte é refletida de volta para o ar.
O raio refletido e o raio refratado irão atingir respectivamente quais dos pontos indicados na figura?
Um raio de luz se propaga no ar e incide sobre uma placa de vidro. No ar o raio incide fazendo um ângulo de 33º com a normal à superfície, e no vidro esse ângulo é de 21º. Qual o Índice de refração do vidro?
Dados sen(21º) = 0,36 e sen(33º) = 0,54.
Considere o Índice de refração do ar igual a 1:
A figura a seguir apresenta uma cuba de vidro preenchida por água.
Um feixe de luz incide formando um ângulo de 30º com uma reta normal.
Adote sin 30º = 0,50 e cos 30º = 0,86.
Se os índices de refração da água e do vidro forem, respectivamente, 1,2 e 1,5, o arcoseno do ângulo de refração será
A fibra óptica é um filamento extremamente fino e flexível, feito de vidro, plástico ou outro isolante elétrico, muito utilizada nos exames médicos (endoscopias) ou nas telecomunicações, entre outras aplicações possíveis. A luz que incide em uma das extremidades de uma fibra óptica percorre seu interior como representado na figura a seguir.
O princípio físico de funcionamento de uma fibra óptica está representado no esquema a seguir. Nele, o retângulo representa a fibra óptica e os segmentos de reta indicam um feixe de luz, que, a partir do ar no lado esquerdo da fibra, incide sobre sua extremidade, percorre seu interior e sai na extremidade direita.
Nesse esquema, são observados os seguintes fenômenos ópticos:
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