Questões de Vestibulares recentes por assunto 2014 – 2013 – Óptica
Questões de Vestibulares recentes por assunto
2014 – 2013 – Óptica
01-(FUVEST-SP-014)
A primeira medida da velocidade da luz, sem o uso de métodos astronômicos, foi realizada por Hippolyte Fizeau, em 1849. A figura mostra um esquema simplificado da montagem experimental por ele utilizada.
Um feixe fino de luz, emitido pela fonte F, incide no espelho plano semitransparente E1.
A luz refletida por E1 passa entre dois dentes da roda dentada R, incide perpendicularmente no espelho plano E2 que está a uma distância L da roda, é refletida e chega ao olho do observador.
A roda é então colocada a girar em uma velocidade angular tal que a luz que atravessa o espaço entre dois dentes da roda e é refletida pelo espelho E2, não alcance o olho do observador, por atingir o dente seguinte da roda. Nesta condição, a roda, com N dentes, gira com velocidade angular constante e dá V voltas por segundo.
a) Escreva a expressão literal para o intervalo de tempo Δt em que a luz se desloca da roda até E2 e retorna à roda, em função de L e da velocidade da luz c.
b)Considerando o movimento de rotação da roda, escreva, em função de N e V, a expressão literal
para o intervalo de tempo Δt decorrido entre o instante em que a luz passa pelo ponto central entre
os dentes A e B da roda e o instante em que, depois de refletida por E2, é bloqueada no centro do dente B.
c) Determine o valor numérico da velocidade da luz c, utilizando os dados abaixo.
02-(FUVEST-SP-014)
Um estudanteconstruiu um microscópio ótico digital usando uma webcam, da qual ele removeu a
lente original. Ele preparou um tubo adaptador e fixou uma lente convergente, de distância focal f = 50 mm, a umadistância d = 175 mm do sensor de imagem da webcam, como visto na figura abaixo.
No manual da webcam, ele descobriu que seu sensor de imagem tem dimensão total útil de 6×6
mm2, com 500×500 pixels. Com estas informações, determine
a) as dimensões do espaço ocupado por cada pixel;
b) a distância L entre a lente e um objeto, para que este fique focalizado no sensor;
c)o diâmetro máximo D que uma pequena esfera pode ter, para que esteja integralmente dentro do campo visual do microscópio, quando focalizada.
03-(FUVEST-SP-014)
Um prisma triangular desvia um feixe de luz verde de um ângulo ӨA, em relação à direção de incidência, como ilustra a figura A. Se uma placa plana, do mesmo material do prisma, for colocada entre a fonte de luz e o prisma, nas posições mostradas nas figuras B e C, a luz, ao sair do prisma, será desviada,
respectivamente, de ângulos ӨB e ӨC, em relação à direção de incidência indicada pela seta.Os desvios angulares serão tais que
04-(UNESP-SP-014)
Uma pessoa está parada numa calçada plana e horizontal diante de um espelho plano vertical E pendurado na fachada de uma loja. A figura representa a visão de cima da região.
Olhando para o espelho, a pessoa pode ver a imagem de um motociclista e de sua motocicleta que passam pela rua com velocidade constante V = 0,8 m/s, em uma trajetória retilínea paralela à calçada, conforme indica a linha tracejada. Considerando que o ponto O na figura represente a posição dos olhos da pessoa parada na calçada, é correto afirmar que ela poderá ver a imagem por inteiro do motociclista e de sua motocicleta refletida no espelho durante um intervalo de tempo, em segundos, igual a
05-(UNESP-SP-014)
Para observar uma pequena folha em detalhes, um estudante utiliza uma lente esférica convergente funcionando como lupa. Mantendo a lente na posição vertical e parada a 3 cm da folha, ele vê uma imagem virtual ampliada 2,5 vezes.
Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância focal, em cm, da lente utilizada pelo estudante é igual a
(A) 5. (B) 2. (C) 6. (D) 4. (E) 3.
06-(UNICAMP-SP-014)
O sistema de imagens street view disponível na internet permite a visualização de vários lugares do
mundo através de fotografias de alta definição, tomadas em 360 graus, no nível da rua.
Em uma câmera fotográfica tradicional, a imagem é gravada em um filme fotográfico para posterior
revelação. A posição da lente é ajustada de modo a produzir a imagem no filme colocado na parte posterior da câmera.
Considere uma câmera para a qual um objeto muito distante fornece uma imagem pontual no filme em uma posição P’=5cm.O objeto é então colocado mais perto da câmera, em uma posição P=100cm, e a distância entre a lente e o filme é ajustada até que uma imagem nítida real invertida se forme no filme, conforme mostra a figura.
Obtenha a variação da posição da imagem p’ decorrente da troca de posição do objeto.
07-(UNIFESP-SP-014)
Dentro de uma casa uma pessoa observa, por meio de um espelho plano E, uma placa com a inscrição VENDO colocada fora da casa, ao lado de uma janela aberta. A janela e o espelho têm as dimensões horizontais mínimas para que o observador consiga ver a placa em toda sua extensão lateral. A figura 1 representa o espelho e a janela vistos de dentro da casa. A figura 2 representa uma visão de cima da placa, do espelho plano E, do observador O e de dois raios de luz emitidos pela placa que atingem, depois de refletidos em E, os olhos do observador.
Considerando as medidas indicadas na figura 2, calcule, em metros:
a) a largura (L) da janela.
b) a largura mínima (x) do espelho E para que o observador possa ver por inteiro a imagem da placa conjugada por ele.
08-(AFA-014)
Um pequeno objeto plano e luminoso pode ser utilizado em três arranjos ópticos distintos (I, II e III), imersos em ar, como apresentado na figura abaixo.
No arranjo I, o objeto é colocado sobre um plano onde se apoiam dois espelhos planos ortogonais entre si. Nos arranjos II e III, respectivamente, o objeto é disposto de forma perpendicular ao eixo óptico de um espelho esférico côncavo gaussiano e de uma lente convergente delgada.
Dessa maneira, o plano do objeto se encontra paralelo aos planos focais desses dois dispositivos. Considere que as distâncias do objeto ao vértice do espelho esférico e ao centro óptico da lente sejam maiores do que as distâncias focais do espelho côncavo e da lente.
Nessas condições, das imagens abaixo, a que não pode ser conjugada por nenhum dos três arranjos ópticos é
09-(AFA-014)
Um estudante montou um experimento com uma rede de difração de 1000 linhas por milímetro, um laser que emite um feixe cilíndrico de luz monocromática de comprimento de onda igual a 4.10-7m e um anteparo, conforme figura abaixo.
O espectro de difração, observado no anteparo pelo estudante, foi registrado por uma câmera digital e os picos de intensidade apareceram como pequenos pontos brilhantes na imagem.
Nessas condições, a opção que melhor representa a imagem do espectro de difração obtida pelo estudante é:
10-(CEFET-MG-014)
No vácuo, um determinado meio material isotrópico e transparente com índice de refração absoluto igual a 2 apresentará a condição de reflexão total para um raio de luz com ângulo limite de incidência igual a _______, propagando-se do ______________________ para o
______________________ .
Os termos que preenchem, corretamente, as lacunas são
a) 30º, material, vácuo. b) 30º, vácuo, material. c) 60º, material, vácuo.
d) 60º, vácuo, material. e) 90º, vácuo, material.
11-(UFSCAR-SP-014)
Para melhorar a qualidade do ar, a administração da cidade de São Paulo exige que seus veículos passem periodicamente por uma inspeção em que são medidos os níveis de emissão de gases poluentes e observadas eventuais irregularidades, como a ausência do filtro catalisador. Para facilitar o trabalho do fiscal, um espelho plano foi estrategicamente montado sobre rodinhas permitindo que, pela reflexão, observe-se a parte debaixo do carro.
Considerando a posição X do olho do fiscal e a posição do espelho plano, é correto afirmar que, dos pontos indicados, o fiscal é capaz de enxergar, no máximo, até o ponto
(A) P. (B) Q. (C) R. (D) S. (E) T.
12-(EsPCEx-SP-014)
Uma fonte luminosa está fixada no fundo de uma piscina de profundidade igual a 1,33 m.
Uma pessoa na borda da piscina observa um feixe luminoso monocromático, emitido pela fonte, que
forma um pequeno ângulo α com a normal da superfície da água, e que, depois de refratado, forma um pequeno ângulo β com a normal da superfície da água, conforme o desenho.
A profundidade aparente “h” da fonte luminosa vista pela pessoa é de:
Dados: sendo os ângulos α e β pequenos, considere tg α ≅ sen α e tg β ≅ sen β
Índice de refração da água: nágua= 1,33
Índice de refração do ar: nar= 1
a) 0,80 m b) 1,00 m c) 1,10 m d) 1,20 m e) 1,33 m
13-(FATEC-SP-014)
Como foi que um arranha-céus “derreteu” um carro?
“É uma questão de reflexo. Se um prédio é curvilíneo e tem várias janelas planas, que funcionam com
o espelhos, os reflexos se convergem em um ponto” diz Chris Shepherd, do Instituto de Física de
Londres.
O edifício de 37 andares, ainda em construção, é de fato um prédio curvilíneo e o carro, um Jaguar,
estava
estacionado em uma rua próxima ao prédio, exatamente no ponto atingido por luzes refletidas e não
foi o único que sofreu estrago.
O fenômeno é consequência da posição do Sol em um determinado período do ano e permanece
nessa posição por duas horas por dia. Assim, seus raios incidem de maneira oblíqua às janelas do edifício.
Considerando o fato descrito e a figura da pessoa observando o reflexo do Sol no edifício, na mesma posição em que estava o carro quando do incidente, podemos afirmar corretamente que o prédio se assemelha a um espelho
(A) plano e o carro posicionou-se em seu foco infinito.
(B) convexo e o carro posicionou-se em seu foco principal.
(C) convexo e o carro posicionou-se em um foco secundário.
(D) côncavo e o carro posicionou-se em seu foco principal.
(E) côncavo e o carro posicionou-se em um foco secundário
14-(FGV-SP-014)
A lupa é um instrumento óptico constituído por uma lente de aumento. Para cumprir sua função, ela
deve ser
(A) divergente e estar posicionada a uma distância do objeto analisado menor que sua distância focal.
(B) divergente e estar posicionada a uma distância do objeto analisado compreendida entre o foco e
o ponto antiprincipal
da lente.
(C) convergente e estar posicionada a uma distância do objeto analisado menor que sua distância
focal.
(D) convergente e estar posicionada a uma distância do objeto analisado compreendida entre o foco e o ponto antiprincipal.
(E) convergente e estar posicionada a uma distância do objeto analisado maior que a distância focal.
15-(MACKENZIE-SP-014)
Dispõe-se de um espelho convexo de Gauss, de raio de curvatura R. Um pequeno objeto colocado
diante
desse espelho, sobre seu eixo principal, a uma distância R de seu vértice V, terá uma imagem conjugada situada no ponto P desse eixo. O comprimento do segmento VP é
a) R/4 b) R/3 c) R/2 d) R e) 2 R
16-(PUC-SP-014)
Um estudante de física resolve brincar com espelhos esféricos e faz uma montagem, utilizando um
espelho
esférico côncavo de raio de curvatura igual a 80 cm e outro espelho convexo de raio de curvatura cujo
módulo é igual a 40 cm. Os espelhos são cuidadosamente alinhados de tal forma que foram montados coaxialmente, com suas superfícies refletoras se defrontando e com o vértice do espelho convexo coincidindo com
a posição do foco principal do espelho côncavo. O aluno, então, colocou cuidadosamente
um pequeno objeto no ponto médio do segmento que une os vértices desses dois espelhos. Determine, em relação ao vértice do espelho convexo, a distância, em centímetros, da imagem, formada por esse espelho ao receber os raios luminosos que partiram do objeto e foram refletidos pelo espelho côncavo, e classifique-a.
(A) 16cm, virtual e direita (B) 16cm, virtual e invertida (C) 40cm, real e direita
(D) 40cm, virtual e direita (E) 13,3cm, virtual e invertida
Princípios da propagação da luz
55-(PUC-RJ-013)
A uma certa hora da manhã, a inclinação dos raios solares é tal que um muro de 4,0 m de altura projeta, no chão horizontal, uma sombra de comprimento 6,0 m.
Uma senhora de 1,6 m de altura, caminhando na direção do muro, é totalmente coberta pela sombra quando se encontra a quantos metros do muro?
(A) 2,0 (B) 2,4 (C) 1,5 (D) 3,6 (E) 1,1
56-(UFT-TO-013)
Um arco-íris se forma quando o Sol, as gotas de chuva e o observador estão dispostos em um
determinado ângulo.
Os raios de sol penetram na gota de chuva e, devido à forma da gota, emergem com a luz separada
nos seus vários comprimentos de onda, atingindo então o olho do observador.
O fenômeno que ocorre com a luz na formação do arco-íris é chamado de:
(A) Difração, interferência, dispersão. (B) Interferência, reflexão, polarização.
(C) Polarização, interferência, difração. (D) Reflexão, polarização, dispersão.
(E) Refração, reflexão, dispersão.
Reflexão da luz e espelhos planos
51-(URCA-CE-013)
Um raio de luz incide no ponto O, meio A, da superfície de separação entre esse meio e o meio B, com um ângulo de incidência igual a 7o. No interior do meio B, o raio incide em um espelho côncavo E, passando pelo foco principal F. O centro de curvatura C do espelho, cuja distancia focal é igual a 1,0m, encontra-se a 1,0m da superfície de separação dos meios A e B. Observe a figura abaixo:
Considere os seguintes índices de refração: nA = 1,0 (meio A); nB = 1,2 (meio B).
Determine a que distancia do ponto O, o raio emerge, após a reflexão no espelho. Dado sen7o = 0,12
a) 10 cm b) 15 cm c) 20 cm d) 25 cm e) 30 cm
Associação de espelhos planos
29-(UNICAMP-SP-013)
Em um aparelho experimental, um feixe laser emitido no ponto P reflete internamente três vezes e
chega ao ponto Q, percorrendo o trajeto PFGHQ. Na figura abaixo, considere que o comprimento do
segmento PB é de 6 cm, o do lado AB é de 3 cm, o polígono ABPQ é um retângulo e os ângulos de
incidência e reflexão são congruentes, como se indica em cada ponto da reflexão interna. Qual é a
distância total percorrida pelo feixe luminoso no trajeto PFGHQ?
a) 12 cm. b) 15 cm. c) 16 cm. d) 1 8
30-(FUVEST-SP-013)
O telêmetro de superposição é um instrumento ótico, de concepção simples, que no passado foi
muito utilizado em
câmeras fotográficas e em aparelhos de medição de distâncias. Uma representação esquemática de
um desses instrumentos está na página de respostas. O espelho semitransparente E1 está
posicionado a 45o em relação à linha de visão, horizontal, AB. O espelho E2 pode ser girado, com
precisão, em torno de um eixo perpendicular à figura, passando por C, variando-se assim o ângulo
β entre o plano de E2 e a linha horizontal. Deseja-se determinar a distância AB do objeto que está no
ponto B ao instrumento.
a) Desenhe na figura da página de respostas, com linhas cheias, os raios de luz que, partindo do
objeto que está em B, atingem o olho do observador – um atravessa o espelho E1 e o outro é refletido
por E2 no ponto C. Suponha que ambos cheguem ao olho do observador paralelos e superpostos.
b) Desenhe, com linhas tracejadas, o trajeto aproximado de um raio de luz que parte do objeto em B’,
incide em C e é refletido por E2.
Com o objeto em um ponto B específico, o ângulo β foi ajustado em 44º, para que os raios cheguem ao olho do observador paralelos e superpostos. Nessa condição,
c) determine o valor do ângulo γ entre as linhas AB e BC;
d) com AC = 10 cm, determine o valor de AB.
Espelhos esféricos-construção de imagens
34-(UFV-MG-013)
Utilizando-se um espelho esférico, deseja-se obter uma imagem virtual, direta e maior do que um
objeto. Para que isso
ocorra é CORRETO afirmar que o objeto deve estar localizado na frente de um espelho:
a) côncavo a uma distância maior que a distância focal deste.
b) côncavo a uma distância menor que a distância focal deste.
c) convexo a uma distância menor que a distância focal deste.
d) convexo a uma distância maior que a distância focal deste.
35-(PUC-RS-013)
Ao observar a imagem da Lua formada por um pequeno espelho côncavo, um astrônomo amador na
Terra percebe que esta imagem se forma
A) aproximadamente no foco do espelho. B) aproximadamente no centro do espelho.
C) a meia distância entre o foco e o vértice do espelho. D) a meia distância entre o centro e o
foco do espelho.
E) exatamente no vértice do espelho.
Estudo analítico dos espelhos esféricos
27-(UNIMONTES-MG-013)
Um espelho de barbear côncavo, com raio de curvatura de 30cm, é posicionado de tal forma que
amplia três
vezes o rosto de um homem em uma imagem não invertida. A que distância do rosto do homem
está o espelho?
A) 10cm. B) 20cm. C) 30cm. D) 40cm.
28- (PUC-SP-013)
Um objeto é inicialmente posicionado entre o foco e o vértice de um espelho esférico côncavo, de raio de curvatura
igual a 30cm, e distante 10cm antes do foco. Quando o objeto for reposicionado para a posição
correspondente ao
centro de curvatura do espelho, qual será a distância entre as posições das imagens formadas
nessas duas situações?
a) 37,5cm b) 22,5cm c) 7,5cm d) 60cm e) Zero
Refração luminosa-conceitos e definições
27-(FGV-RJ-013)
Em uma piscina, uma pessoa de visão normal, sem óculos e com olhos abertos dentro da água,
enxerga desfocada uma planta que está fora da água. Ao sair da piscina, enxerga nitidamente a
mesma planta. A partir dessa observação, e sabendo que a córnea é responsável por grande parte da
capacidade de focalização do olho humano, é correta a conclusão de que os índices de refração do ar,
da água e da córnea, respectivamente nar, nag e nc, obedecem à relação:
A. nar < nc < nag B. nar > nc > nag C. nar ≈ nc < nag -D. nar < nc ≈ nag E. nar > nc ≈ nag
Leis da refração
30-(PUC-RJ-013)
I – Quanto maior a frequência de uma onda luminosa, maior a sua velocidade de propagação.
II – Quando um feixe de luz passa de um meio a outro, seu comprimento de onda muda, mas sua
velocidade se mantém constante.
III – O fenômeno de reflexão total pode ocorrer quando um feixe luminoso passa de um meio mais
refringente para outro menos refringente.
São corretas as seguintes afirmações:
(A) I, II e III. (B) I e III, apenas. (C) III, apenas. (D) II e III, apenas. (E) I, apenas.
Reflexão total
41-(UNCISAl-AL-013)
A endoscopia permite a visualização de estruturas internas do corpo humano. Um dos aparelhos
utilizados para esse fim é o fribroscópio, que utiliza fibras ópticas. O funcionamento dessas fibras
está baseado no princípio da reflexão interna total da luz, cujas características podem ser
determinadas a partir da Lei de Snell-Descartes. Dadas, então, as afirmativas seguintes,
I. Para que ocorra reflexão interna total em uma interface é necessário que a luz se propague de um
meio de índice de refração menor para um meio de índice de refração maior.
II. O ângulo crítico ou limite (medido em relação à reta normal à interface) para a ocorrência de
reflexão interna total é dado por senL =n2/n1, onde n1 é o índice de refração do meio que o feixe
está propagando-se inicialmente e n2 é o índice de refração do meio que o feixe iria propagar-se
caso não ocorresse reflexão interna total.
III. Para um ângulo de incidência na interface (medido em relação à reta normal à interface) maior que
o ângulo crítico ou limite não há reflexão interna total.
IV. Não é possível determinar o desvio sofrido por um feixe de luz ao cruzar uma interface através da
Lei de Snell-Descartes.
verifica-se que está(ão) correta(s)
A) I, apenas. B) II e III, apenas. C) II, apenas. D) I, II, III e IV. E) IV, apenas.
42-(UFPE-PE-013)
A figura mostra um par de fibras ópticas, A e B, dispostas paralelamente e de mesmo comprimento.
Um pulso de luz disparado em uma das extremidades das fibras. A luz se propaga, parte pela fibra A,
levando o tempo ∆tA para percorrer a fibra , e parte pela fibra B , levando o tempo ∆tB para percorrer
a fibra . Os índices de refração dos materiais da fibra A e B são, respectivamente, nA=1,8 e nB=1,5.
Calcule o atraso percentual da luz que vem pela fibra A, em relação à que vem pela fibra B. Ou seja,
determine a quantidade (∆tA/∆tB – 1)x100%.
43-(UNESP-SP-013)
Uma haste luminosa de 2,5 m de comprimento está presa verticalmente a uma boia opaca circular de
2,26 m de raio, que flutua nas águas paradas e transparentes de uma piscina, como mostra a figura.
Devido à presença da boia e ao fenômeno da reflexão total da luz, apenas uma parte da haste pode
ser vista por observadores que estejam fora da água.
Considere que o índice de refração do ar seja 1,0, o da água da piscina 4/3, sen 48,6º = 0,75 e tg 48,6º
= 1,13. Um observador que esteja fora da água poderá ver, no máximo, uma porcentagem do
comprimento da haste igual a
(A) 70%. (B) 60%. (C) 50%. (D) 20%. (E) 40%.
Dioptro plano
23-(FGV-RJ-013)
Em uma piscina, uma pessoa de visão normal, sem óculos e com olhos abertos dentro da água,
enxerga desfocada uma planta que está fora da água. Ao sair da piscina, enxerga nitidamente a
mesma planta. A partir dessa observação, e sabendo que a córnea é responsável por grande parte da
capacidade de focalização do olho humano, é correta a conclusão de que os índices de refração do
ar, da água e da córnea, respectivamente nar, nag e nc, obedecem à relação:
A. nar < nc < nag B. nar > nc > nag C. nar ≈ nc < nag D. nar < nc ≈ nag E. nar > nc ≈ nag
24-(ENEM-MEC-012)
Alguns povos indígenas ainda preservam suas tradições realizando a pesca com lanças,
demonstrando uma notável habilidade.
Para fisgar um peixe em um lago com águas tranquilas o índio deve mirar abaixo da posição em que
enxerga o peixe, Ele deve proceder dessa forma porque os raios de luz:
a) refletidos pelo peixe não descrevem uma trajetória retilínea no interior da água.
b) emitidos pelos olhos do índio desviam sua trajetória quando passam do ar para a água.
c) espalhados pelo peixe são refletidos pela superfície da água.
d) emitidos pelos olhos são espalhados pela superfície da água.
e) refletidos pelo peixe desviam sua trajetória quando passam da água para o ar.
Lâminas de faces paralelas
26-(MACKENZIE-SP-013)
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.
Prismas
28-(UFT-TO-013)
Um arco-íris se forma quando o Sol, as gotas de chuva e o observador estão dispostos em um
determinado ângulo.
Os raios de sol penetram na gota de chuva e, devido à forma da gota, emergem com a luz separada
nos seus vários comprimentos de onda, atingindo então o olho do observador.
O fenômeno que ocorre com a luz na formação do arco-íris é chamado de:
(A) Difração, interferência, dispersão. (B) Interferência, reflexão, polarização.
(C) Polarização, interferência, difração. (D) Reflexão, polarização, dispersão.
(E) Refração, reflexão, dispersão.
29-(UFPA-PA-013)
O arco-íris é um fenômeno óptico que acontece quando a luz branca do Sol incide sobre gotas
esféricas de água presentes na atmosfera. A figura abaixo mostra as trajetórias de três raios de luz,
um vermelho (com comprimento de onda λ= 700 nm), um verde (λ = 546 nm) e um violeta (λ = 436 nm),
que estão num plano que passa pelo centro de uma esfera (também mostrada na figura).
Antes de passar pela esfera, estes raios fazem parte de um raio de luz branca incidente.
Analisando as trajetórias destes raios quando passam do meio para a esfera e da esfera, de volta
para o meio, é correto afirmar que
(A) o índice de refração da esfera é igual ao índice de refração do meio.
(B) o índice de refração da esfera é maior do que o do meio e é diretamente proporcional ao
comprimento de onda (λ) da luz.
(C) o índice de refração da esfera é maior do que o do meio e é inversamente proporcional ao
comprimento de onda (λ) da luz.
(D) o índice de refração da esfera é menor do que o do meio e é diretamente proporcional ao
comprimento de onda (λ) da luz.
(E) o índice de refração da esfera é menor do que o do meio e é inversamente proporcional ao
comprimento de onda (λ) da luz.
Lentes-construção geométrica de imagens
36-(UNICAMP-SP-013)
Um objeto é disposto em frente a uma lente convergente, conforme a figura abaixo.
Os focos principais da lente são indicados com a letra F.
Pode-se afirmar que a imagem formada pela lente
a) é real, invertida e mede 4cm. b) é virtual, direta e fica a 6cm da lente.
c) é real, direta e mede 2cm. d) é real, invertida e fica 3cm da lente.
Estudo analítico das lentes esféricas
39-(PUCCAMP-SP-013)
Em um velho projetor de cinema, assim como no de um slide, o elemento principal é a lente. Em um
Projetor de slides,uma fonte de luz intensa ilumina o slide situado entre a fonte e a lente do projetor.
Dispondo o projetor de forma que a distância entre o slide e a tela de projeção seja de 8,0 metros,
obtém-se uma imagem nítida projetada na tela e ampliada 15 vezes.
Nestas condições, é correto afirmar que a lente do projetor tem distância focal de, aproximadamente,
(A) 50 cm e é divergente. (B) 50 cm e é convergente.
(C) 75 cm e é divergente.
(D) 75 cm e é convergente. (E) 90 cm e é divergente
40-(PUC-PR-013)
Um estudante deseja projetar em uma tela a imagem de um objeto ampliada duas vezes. Sabendo que
a tela encontra-se a 2 m da lente, para formar essa imagem desejada, pergunta-se: qual deve ser o tipo de lente utilizada e qual deve ser o módulo de sua distância focal?
A) Convergente e 2/3 m. B) Divergente e 2/3 m. C) Convergente e 3/2 m. D) Divergente e 3 m.
E) Convergente e 2 m
41-(MACKENZIE-SP-03)
Em uma experiência de óptica, na sala de aula, coloca-se um objeto real à distância de 6 cm do centro
óptico de uma lente biconvexa de distância focal 4 cm. Sendo observadas as condições de Gauss,
a distância entre esse objeto e sua imagem será de
a) 6 cm b) 9 cm c) 12 cm d) 15 cm e) 18 cm
42-(UNICAMP-SP-013)
Um objeto é disposto em frente a uma lente convergente, conforme a figura abaixo.
Os focos principais da lente são indicados com a letra F.
Pode-se afirmar que a imagem formada pela lente
a) é real, invertida e mede 4cm. b) é virtual, direta e fica a 6cm da lente.
c) é real, direta e mede 2cm. d) é real, invertida e fica 3cm da lente.
Fórmula dos fabricantes de lentes
21-(FUVEST-SP-013)
A extremidade de uma fibra ótica adquire o formato arredondado de uma microlente ao ser aquecida
por um laser, acima da temperatura de fusão. A figura abaixo ilustra o formato da microlente para
tempos de aquecimento crescentes (t1 < t2 < t3).
Considere as afirmações:
I. O raio de curvatura da microlente aumenta com tempos crescentes de aquecimento.
II. A distância focal da microlente diminui com tempos crescentes de aquecimento.
III. Para os tempos de aquecimento apresentados na figura, a microlente é convergente.
Está correto apenas o que se afirma em
a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III.
Instrumentos ópticos
38-(UFRR-RR-013)
Um microscópio óptico é utilizado para observar objetos de pequenas dimensões. A parte óptica do
microscópio é constituída, basicamente, de duas lentes delgadas convergentes, geralmente
compostas, associadas coaxialmente, isto é, possuem o mesmo eixo, sendo a objetiva que está
próxima ao objeto e a ocular com a qual observamos a imagem fornecida pela objetiva, conforme
ilustra a Figura, abaixo:
Na Figura, observa-se que a objetiva fornece do objeto OO’ uma imagem real e invertida I1I’1.
Esta imagem I1I’1, serve como objeto para a ocular, que fornece uma imagem I2I’2, virtual,
maior e invertida com relação ao objeto OO’, que é a imagem final.
Quando, no laboratório, se diz que a imagem obtida do microscópio óptico foi ampliada x vezes,
estamos afirmando que:
( a ) é resultado do aumento linear transversal da objetiva, independente do aumento linear transversal da ocular;
( b ) é resultado do aumento linear transversal da ocular, independente do aumento linear transversal
da objetiva;
( c ) é igual ao produto do aumento linear transversal da objetiva pelo aumento linear transversal da
ocular;
( d ) é a soma do aumento linear transversal da objetiva e do aumento linear transversal da ocular;
( e ) é a divisão do aumento linear transversal da ocular pelo aumento linear transversal da objetiva.
39-(UNIFESP-SP-013)
Um telescópio refrator trabalha com a propriedade de refração da luz. Este instrumento possui uma
lente objetiva, que capta a luz dos objetos e forma a imagem. Outra lente convergente, a ocular,
funciona como uma
lupa, aumentando o tamanho da imagem formada pela lente objetiva. O maior telescópio refrator
do mundo
em utilização, com 19,2 m de comprimento, é o telescópio Yerkes, que teve sua construção
finalizada em 1897 e
localiza-se na Universidade de Chicago, nos EUA.
O telescópio Yerkes possui uma objetiva com 102 cm de diâmetro e com razão focal (definida como
a razão entre a distância focal e o diâmetro de abertura da lente) igual a 19,0.
a) Qual a distância focal da objetiva do telescópio refrator descrito e quanto vale a soma das
distâncias focais da
objetiva e da ocular?
b) Qual é o aumento visual (ampliação angular) do telescópio?