Exercícios de vestibulares com resoluções comentadas sobre Lâminas de faces paralelas
Exercícios de vestibulares com resoluções comentadas sobre
Lâminas de faces paralelas
01- (MACKENZIE-SP)
Sabe-se que uma onda eletromagnética, que se propaga em um meio homogêneo, transparente e isótropo, ao incidir sobre a superfície de outro meio, também transparente, homogêneo e isótropo, continua a se propagar nele, porém, com
algumas alterações. Se o segundo meio citado for um corpo com a forma de paralelepípedo, pode-se ter uma situação como a ilustrada ao lado, conhecida por Lâmina de Faces Paralelas.
Para este exemplo, é válido o modelo utilizado em Óptica Geométrica, em que os raios incidente e emergente indicam a direção orientada de certa radiação eletromagnética na faixa da luz e, nesse caso, é válida a equação:
Com base nessa descrição, e considerando θ1 > θ2, pode-se afirmar que
a) A velocidade de propagação da luz no meio A é maior que a velocidade de propagação da luz no meio B.
b) A velocidade de propagação da luz no meio A é menor que a velocidade de propagação da luz no meio B.
c) A velocidade de propagação da luz no meio A é menor que a velocidade de propagação da luz no meio B, se 45º < θ1 < 90º.
d) A velocidade de propagação da luz no meio A é menor que a velocidade de propagação da luz no meio B, se 0º < θ1
< 45º.
e) A velocidade de propagação da luz no meio A é igual à velocidade de propagação da luz no meio B.
02-(UFG-GO) Observe a lâmina de faces paralelas da figura abaixo,em que:
S1 e S2 são superfícies;
e é a espessura da lâmina;
i é o ângulo de incidência em S1;
r é o ângulo de refração em S1;
Sendo 
o valor do índice de refração da lâmina, i=45o e 1,4cm a espessura da lâmina, e considerando que o meio 1 é o ar (nar=1), determine o valor do desvio lateral. Dados: sen 30o=0.5; cos 30o=0,87 e sen 15o=0,26.
03-(PUCC) Quando se observa um objeto através de uma vidraça comum, vemos:
a) uma imagem real do objeto;
b) uma imagem virtual do objeto
c) o próprio objeto
d) uma imagem imprópria do objeto;
e) uma imagem invertida.
04- (UNIRIO) Um cão está diante de uma mesa, observando um peixinho dentro do aquário, conforme representado na figura. Ao mesmo tempo, o peixinho também observa o cão. Em relação à parede P do aquário e às distâncias reais, podemos afirmar que as imagens observadas por cada um dos animais obedecem às seguintes relações:
a) O cão observa o olho do peixinho mais próximo da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais distante do aquário.
b) O cão observa o olho do peixinho mais distante da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais próximo do aquário.
c) O cão observa o olho do peixinho mais próximo da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais próximo do aquário.
d) O cão observa o olho do peixinho mais distante da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão também mais distante do aquário.
e) O cão e o peixinho observam o olho um do outro, em relação à parede P, em distâncias iguais às distâncias reais que eles ocupam na figura.
05-(UEL) Um raio de luz r atravessa uma lâmina de vidro de faces paralelas, imersa no ar, sendo parcialmente refletido nas duas faces.
Considerando os ângulos indicados no esquema, o ângulo q é igual a:
06-(UFRS-RS) Um raio de luz, proveniente da esquerda, incide sobre uma lâmina de vidro de faces paralelas, imersa no ar, com ângulo de incidência i1 na interface ar-vidro. Depois de atravessar a lâmina, ele emerge do vidro com ângulo r2. O trajeto do raio luminoso está representado na figura, onde o ângulo r1 designa o ângulo de refração no vidro, e i1, o ângulo de incidência na interface vidro-ar.
Nessa situação, pode-se afirmar que
07-(UFRS-RS) Na figura a seguir, um feixe de luz monocromática I, proveniente do ar, incide sobre uma placa de vidro de faces planas e paralelas, sofrendo reflexões e refrações em ambas as faces da placa.
Na figura, θi representa o ângulo formado pela direção do feixe incidente com a normal à superfície no ponto A, e θr representa o ângulo formado pela direção da parte refratada desse feixe com a normal no mesmo ponto A.
Quais ângulos são iguais a a, b e l?
08-(UFPA) O desvio angular sofrido por um raio de luz que incide segundo o ângulo de 60° com a normal à superfície de uma lâmina de faces paralelas, após atravessá-la é de:
09-(UFBA) Um feixe de luz monocromática, cuja velocidade no vácuo tem módulo igual a 3,0 .108m/s, incide perpendicularmente em uma lâmina transparente e espessa de índice de refração absoluto n = 1,50. Determine a espessura da lâmina, sabendo-se que a luz gasta 1,0 .10-10s para atravessá-la
10-(FUVEST-SP) Um raio luminoso proveniente do ar atinge uma lâmina de vidro de faces paralelas com 8,0 cm de espessura e 1,5 de índice de refração. Este raio sofre refração e reflexão ao atingir a primeira superfície; refração e reflexão ao atingir a segunda superfície (interna).
a) Trace as trajetórias dos raios: incidente, refratados e refletidos
b) Determine o tempo para o raio refrato atravessar a lâmina, sendo o seno do ângulo de incidência 0,9. Considere: C=3,0.108m/s e n(ar)=1,0.
11-(MED. TAUBATÉ) Tem-se um aparelho que emite um feixe colimado, estreito, de luz verde. Mas o feixe é, na verdade, mistura de luz amarela com azul. Pode-se descobrir tal fato, fazendo-se incidir o feixe numa lâmina de vidro de faces paralelas?
a) Não; os dois feixes emergiriam da lâmina coincidentes.
b) Sim; aumentando-se o ângulo de incidência até o ângulo limite de refração de uma das cores; então só a outra se transmitiria.
c) Sim; uma das cores sofreria um desvio de direção maior que a outra, numa incidência oblíqua.
d) Sim; uma das cores sofreria um deslocamento paralelo maior que a outra, numa incidência oblíqua.
e) Sim; a cor do feixe emergente seria diferente para diferentes ângulos de incidência.
12-(UEFS) Uma lâmina de faces paralelas, construída de forma que uma das suas faces é espelhada internamente, está imersa no ar. Um raio luminoso, propagando-se no ar, incide, com ângulo i, na face não espelhada e é refratado. Em seguida, o raio é refletido na face espelhada e volta ao ar, depois de ser novamente refratado. O ângulo de refração, no retorno do raio luminoso da lâmina para o ar, é igual a:
13-(UnB-DF)
Um feixe de luz passa de um meio 1 para um meio 2 e chega novamente ao meio 1, conforme figura.
A linha tracejada representa um prolongamento de feixe incidente. Sendo q=30o, e=2Ö3cm e X=1cm, calcule o índice de refração do meio 2. Considere o meio 1 como sendo o ar o ar (nar=1,0) e sen150=cos75o=0,26
14-(FUVEST) Um feixe de luz monocromática incide sobre lâminas paralelas de diamante e vidro, como representado na figura. Sendo os índices de refração absolutos 2,42 para o diamante e 1,52 para o vidro, qual das linhas da figura que melhor representa a trajetória do feixe luminoso?
15-(CESGRANRIO)
Dois meios A e C estão separados por uma lâmina de faces paralelas (B). Um raio luminoso I,
propagando-se em A, penetra em B e sofre reflexão total na face que separa B de C, conforme indica a figura anterior.
Sendo nA, nB e nC os índices de refração dos meios A, B e C, qual a relação entre eles?
16-(UFMG) A figura mostra a trajetória de um feixe de luz que vem de um meio I, atravessa um meio II, é totalmente refletido na interface dos meios II e III e retorna ao meio I.
Sabe-se que o índice de refração do ar é menor que o da água e que o da água é menor que o do vidro. Nesse caso é correto afirmar que os meios I, II e III podem ser, respectivamente:
a) ar, água e vidro
b) vidro, água e ar
c) água, ar e vidro
d) ar, vidro e água
17-(FUVEST-SP) Numa folha de papel num plano horizontal, está desenhado um círculo de centro C. Sobre a folha é colocada uma placa grossa de vidro, cobrindo metade do círculo. A figura a seguir mostra uma pessoa olhando para o círculo, com seu olho no eixo vertical OC.
A alternativa que melhor representa o que a pessoa enxerga é:
18-(UFBA) A figura mostra um raio de luz monocromático que atravessa uma lâmina de faces paralelas, de índice de refração igual a √3 e espessura 2√3cm.
Sendo o índice de refração do ar igual a 1, sen30o=cos60o=1/2 e sen60o=cos30o=√3/2, é correto afirmar:
(01) O raio incidente e o raio que emerge da lâmina possuem direções diferentes.
(02) O ângulo de refração, no interior da lâmina, mede 30o.
(04) O desvio lateral, (d), sofrido pelo raio após atravessar a lâmina, é igual a 2cm.
(08) A velocidade de propagação do raio luminoso, no interior da lâmina, é inversamente proporcional ao índice de refração do material que a constitui.
(16) O raio refratado não sofrerá desvio, se o raio luminoso incidir numa direção normal à lâmina.
19-(UFRJ-RJ) Uma lâmina homogênea de faces paralelas é constituída de um material com índice de refração n2=1,5. De um lado da lâmina, há um meio homogêneo de índice de refração n1=2,0; do outro lado, há ar, cujo índice de refração n3 consideramos igual a 1,0. Um raio luminoso proveniente do primeiro meio incide sobre a lâmina com ângulo de incidência θ1, como indica a figura.
Calcule o valor de θ1 a partir do qual o raio que atravessa a lâmina sofra reflexão total na interface com o ar.
20-(UFCE) Um raio de luz propagando-se no ar ( nar=1 ) incide com um angulo de incidência igual a 45o, em uma das faces de uma lamina feita com um material transparente de índice de refração n, como mostra a figura.
Sabendo-se que a linha AC é o prolongamento do raio incidente e que, d = 4 cm e BC = 1 cm, determine o valor de n.
21-(ITA-SP)
Uma lâmina de faces paralelas de espessura 4√3 cm é constituída de um material de índice de refração √3. Um raio luminoso, propagando-se no ar, encontra a lâmina, formando um ângulo de 60o com a normal. Determine o desvio sofrido pelo raio luminoso incidente.
22-(CESGRANRIO-RJ)
Um raio de luz monocromática incide sobre a superfície de uma lâmina delgada de vidro, com faces paralelas, fazendo com ela um ângulo de 30º, como ilustra a figura. A lâmina está imersa no ar e sua espessura é 
cm.
Sabendo-se que os índices de
refração desse vidro e do ar valem, respectivamente, e 1, determine o desvio x, em mm, sofrido pelo raio ao sair da lâmina.
23-(UDESC-SC)
Considere uma lâmina de vidro de faces paralelas imersa no ar. Um raio luminoso propaga-se no ar e incide em uma das faces da lâmina, segundo um ângulo θ em relação à direção normal ao plano da lâmina. O raio é refratado nesta face e refletido na outra
face, que é espelhada. O raio refletido é novamente refratado na face não espelhada, voltando a propagar-se no ar. Sendo nar e nvidro, respectivamente, os índices de refração da luz no ar e no vidro, o ângulo de refração α que o raio refletido forma no vidro, com a direção normal ao plano da lâmina, ao refratar-se pela segunda vez, obedece à equação:
a) nvidro. sen θ = nar. sen θ /2
b) α = θ
c) sen α = cos θ
d) nvidro. sen α = nar.sen θ
e) nar. sen α = nvidro. sen θ
24-(UEMG-MG)
Refração é o nome dado ao fenômeno em que uma onda que se propaga num meio passa a se propagar em outro meio. Considere que você veja, por uma janela de vidro, uma árvore. Até atingir os seus olhos, a luz proveniente da árvore veio pelo ar, passou a se propagar no vidro e, finalmente, passou do vidro para o ar novamente, até atingir os seus olhos.
Ao sofrer essas duas refrações – do ar para o vidro e do vidro para o ar -, respectivamente, assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE as alterações que ocorrem com a luz.
A) Sua frequência aumenta, ao passar do ar para o vidro, e diminui, ao passar do vidro para o ar.
B) Sua frequência diminui, ao passar do ar para o vidro, e aumenta, ao passar do vidro para o ar.
C) Sua velocidade aumenta, ao passar do ar para o vidro, e diminui, ao passar do vidro para o ar.
D) Sua velocidade diminui, ao passar do ar para o vidro, e aumenta, ao passar do vidro para o ar.
25-(PUC-RJ)
Um feixe luminoso se propagando no ar incide em uma superfície de vidro. Calcule o ângulo que o feixe refratado faz com a normal à superfície sabendo que o ângulo de incidência θi é de 60º e que os índices de refração do ar e do vidro, ηar e ηvidro vidro, são respectivamente 1,0 e √3.
(A) 30°
(B) 45°
(C) 60°
(D) 73°
(E) 90°