Exercícios de vestibulares com resoluções comentadas sobre
Prismas Ópticos
01-(UEL – PR) No esquema adiante considere:
Considerando as indicações do esquema, é correta a relação;
a) r1 – r2 = θ
b) r1 + r2 = θ
c) r1 + r2 = 90° – θ
d) r1 – r2= 90° – θ
e) 2 (r1 + r2) = θ
02-(UEL-PR) A figura abaixo representa um raio de luz que atravessa um prisma. O desvio sofrido por esse raio de luz, em graus, vale:
03-(MACKENZIE-SP) Um raio luminoso incide perpendicularmente a uma das faces de um prisma de vidro (n vidro=
04-(PUC-SP) Um prisma de vidro, cujo ângulo de refringência é 60°, está imerso no ar. Um raio de luz monocromática incide em uma das faces do prisma sob ângulo de 45° e, em seguida, na segunda face sob ângulo de 30°, como está representado no esquema.
Calcule o índice de refração do vidro em relação ao ar, para essa luz monocromática.
05- (PUC-SP) Um raio de luz monocromática incide perpendicularmente em uma das faces de um prisma equilátero e emerge de forma rasante pela outra face. Considerando
06-(ITA-SP) Um prisma de vidro, de índice de refração n=
Considere as seguintes afirmações:
I) O raio luminoso não penetrará no prisma.
II) O ângulo de refração na face AB é de 45°.
III) O raio emerge do prisma pela face AC com ângulo de refração de 45°.
IV) O raio emergente definitivo é paralelo ao raio incidente em BD.
Das afirmativas mencionadas, é (são) correta (s):
a) Apenas I
b) Apenas I e IV
c) Apenas II e III
d) Apenas III e IV
e) II, III e IV
07-(UNIFESP-SP) Um raio de luz monocromático, propagando-se no ar, incide perpendicularmente à face AB de um prisma de vidro, cuja secção reta é apresentada na figura. A face AB é paralela à DC e a face AD é paralela à BC.
Considerando que as faces DC e BC formam um ângulo de 45° e que o ângulo limite de refração para esse raio, quando se propaga do vidro para o ar, é 42°, o percurso que melhor representa a trajetória do raio de luz é
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5.
08-(UNESP-SP) Um prisma de vidro imerso em água, com a face AB perpendicular à face BC, e a face AC com uma inclinação de 45° em relação a AB, é utilizado para desviar um feixe de luz monocromático. O feixe penetra perpendicularmente à face AB, incidindo na face AC com ângulo de incidência de 45°. O ângulo limite para a ocorrência de reflexão total na face AC é 60°.
Considerando que o índice de refração do vidro é maior que o da água, a trajetória que melhor representa o raio emergente é
a) I.
b) IV.
c) II.
d) V.
e) III
09-(UNIFESP-SP) “Eu peguei outro prisma igual ao primeiro e o coloquei de maneira que a luz fosse refratada de modos opostos ao passar através de ambos e, assim, ao final, voltaria a ser como era antes do primeiro prisma tê-la dispersado.”
Assim Newton descreve a proposta do experimento que lhe permitiu descartar a influência do vidro do prisma como causa da dispersão da luz branca. Considerando que a fonte de luz era o orifício O da janela do quarto de Newton, assinale a alternativa que esquematiza corretamente a montagem sugerida por ele para essa experiência.
10-(UFG-GO) Como ilustrado na figura, a luz colimada de uma fonte F incide no espelho E, no ar, e é refletida para a face maior do prisma reto P. A luz emerge da face horizontal do prisma, formando com ela um ângulo reto. O espelho E é perpendicular à face maior do prisma. Sabendo que a luz incide na direção horizontal e que a = 30°, calcule o índice de refração do prisma. Dado: n(ar) =1,0.
11-(UFG) Com a finalidade de obter um efeito visual, através da propagação da luz em meios homogêneos, colocou-se dentro de um aquário um prisma triangular feito de vidro crown, conforme mostra a figura a seguir.
Um feixe de luz violeta, após refratar-se na parede do aquário, incidiu perpendicularmente sobre a face A do prisma, atingindo a face B. Com base nesses dados e conhecidos os índices de refração do prisma e do líquido, respectivamente, 1,52 e 1,33, conclui-se que o efeito obtido foi um feixe de luz emergindo da face
a) B, por causa da refração em B.
b) C, por causa da reflexão total em B.
c) B, por causa da reflexão total em B e C.
d) C, por causa da reflexão em B seguida de refração em C.
e) A, por causa das reflexões em B e C e refração em A.
12-(UNESP-SP) Um prisma de vidro tem os três lados iguais e índice de refração n=Ö2 em relação ao do ar, para um determinado comprimento de onda l. Um raio luminoso de comprimento de onda l incide no prisma formando um ângulo de 45o com a normal e se refrata paralelo à base do prisma. Calcule o ângulo de desvio do raio que emerge do prisma, em relação ao raio incidente. (nar=1).
13-(UNESP-SP) Um raio de luz I, de uma única cor, incide num prisma e descreve o caminho mostrado na figura.
Se o ângulo θ for diminuído, a trajetória do raio R será mais bem descrita por:
14-(FUVEST-SP) Um raio monocromático de luz incide no ponto A de uma das faces de um prisma feito de vidro e imerso no ar. A figura 1 representa apenas o raio incidente e o raio refratado num plano normal às faces do prisma, cujas arestas são representadas pelos pontos P, S e T, formando um triângulo eqüilátero.Os pontos A, B e C também formam um triângulo eqüilátero e são, respectivamente, eqüidistantes de P e S, S e T, e T e P. Considere os raios E1, E2, E3, E4 e E5, que se afastam do prisma,, representados na figura 2.
Figura 1 Figura 2
Podemos afirmar que os raios compatíveis com as reflexões e refrações sofridas pelo raio incidente, no prisma, são:
a) somente E3 b) somente E1 e E2 c) somente E2 e E5
d) somente E1, E3 e E4 e) todos
15-(UNIFESP-SP) Dois raios de luz, um vermelho (v) e outro azul (a), incidem perpendicularmente em pontos diferentes da face AB de um prisma transparente imerso no ar. No interior do prisma, o ângulo limite de incidência na face AC é 44° para o raio azul e 46° para o vermelho. A figura que mostra corretamente as trajetórias desses dois raios é:
16-(UNESP-SP) Um feixe de luz composto pelas cores vermelha (V) e azul (A), propagando-se no ar,
incide num prisma de vidro perpendicularmente a uma de suas faces. Após atravessar o prisma, o feixe impressiona um filme colorido, orientado conforme a figura. A direção inicial do feixe incidente é identificada pela posição O no filme.
Sabendo-se que o índice de refração do vidro é maior para a luz azul do que para a vermelha, a figura que melhor representa o filme depois de revelado é:
17-(FUVEST-SP) O esquema representa um bloco de vidro com uma cavidade prismática vazia e a trajetória percorrida por um raio de luz incidente no ponto A (Dados:sen30o=0,5, sen60o=√3/2) e nar=1).
a) Desenhe a trajetória de um outro raio de luz que entra na cavidade, no ponto B, perpendicularmente à face.
b) Calcule o índice de refração do vidro
18-(ITA-SP) Na ilustração abaixo, qual deve ser o índice de refração do prisma para que o raio
mostrado sofra reflexão total na face S? (nar=1,00)
19-(FUVEST-SP) Alguns instrumentos de óptica utilizam “’prismas de reflexão total” como espelhos, como no caso da figura.
O valor do índice de refração do vidro desse prisma deve ser maior que:
20-(UNICAMP-SP) Um tipo de sinalização utilizado em estradas e avenidas é o chamado olho-de-gato, o qual consiste na justaposição de vários prismas retos feitos de plásticos que refletem a luz incidente dos faróis dos automóveis.
a) Reproduza o prisma ABC representado na figura abaixo e desenhe a trejetória de um raio de luz que incide perpendicularmente sobre a face OG e sofre reflexões totais nas superfícies AC e BC.
b) Determine o mínimo valor do índice de refração do plástico acima do qual o prisma funciona como um refletor perfeito de luz (toda luz que incide perpendicularmente à superfície OG é refletida). Considere o prisma no ar , onde o índice de refração vale 1,0.
21-(UFC) Considere um raio de luz monocromático incidindo perpendicularmente em uma das faces (AB) de um prisma de seção reta triangular, cujos lados são do mesmo tamanho. 
Suponha que o prisma está mergulhado no ar e possui índice de refração absoluto n. Obtenha a condição sobre n para que haja emergência do raio de luz apenas pela face AC. Considere que o índice de refração absoluto do ar é igual a 1.
22-(UNESP-SP) Na figura abaixo, estão representados um prisma retangular, cujos ângulos da base são iguais a 45o, um objeto AB e o olho de um observador. Devido ao fenômeno da reflexão total, os raios de luz provenientes do objeto são refletidos na base do prisma, que funciona como um espelho plano.
Assinale a alternativa que melhor representa a imagem A’B’, vista pelo observador:
23-(UECE-CE)
A figura a seguir mostra um prisma feito de um material, cujo índice de refração é 1,5, localizado na frente de um espelho plano vertical, em um meio onde o índice de refração é igual a 1. Um raio de luz horizontal incide no prisma.
Sabendo que sen(6o)
a) 2o.
b) 3o.
c) 4o.
d) 6o.
24-(FUVEST-SP)
Luz proveniente de uma lâmpada de vapor de mercúrio incide perpendicularmente em uma das faces de um prisma de vidro de ângulos 30o, 60o e 90o, imerso no ar, como mostra a figura a seguir.
A radiação atravessa o vidro e atinge um anteparo.
Devido ao fenômeno de refração, o prisma separa as diferentes cores que compõem a luz da lâmpada de mercúrio e observam-se, no anteparo, linhas de cor violeta, azul, verde e amarela. Os valores do índice de refração n do vidro para as diferentes cores estão dados adiante.
a) Calcule o desvio angular α, em relação a direção de incidência, do raio de cor violeta que sai do prisma.
b) Desenhe, na figura da página de respostas, o raio de cor violeta que sai do prisma.
c) Indique, na representação do anteparo na folha de respostas, a correspondência entre as posições das linhas L1, L2, L3 e L4 e as cores do espectro do mercúrio.
b)
c)
25-(UNESP-SP)
Considere um raio de luz monocromático de comprimento de onda λ, que incide com ângulo θi em uma das
faces de um prisma de vidro que está imerso no ar, atravessando-o como indica a figura.
Sabendo que o índice de refração do vidro em relação ao ar diminui com o aumento do comprimento de onda
do raio de luz que atravessa o prisma, assinale a alternativa que melhor representa a trajetória de outro raio
de luz de comprimento 1,5 λ, que incide sobre esse mesmo prisma de vidro.
26-(UFPE-PE)
Um raio de luz incide na parte curva de um cilindro de plástico de seção semicircular formando um ângulo θi com o eixo de simetria. O raio emerge na face plana formando um ângulo θr com o mesmo eixo. Um estudante fez medidas do ângulo θr em função do ângulo θi e o resultado está mostrado no gráfico θr θ versusr.
Determine o índice de refração deste plástico.
27-(UFG-GO)
O arco-íris é um fenômeno ótico em que a luz solar incide nas gotículas de água suspensas na atmosfera, gerando as cores do
espectro eletromagnético. Nesse fenômeno, em que ordem ocorrem os processos físicos envolvidos?
(A) Refração, dispersão, reflexão e refração.
(B) Dispersão, refração, reflexão e refração.
(C) Dispersão, reflexão, refração e transmissão.
(D) Refração, dispersão, transmissão e refração.
(E) Refração, reflexão, refração e dispersão.