Óptica Vestibulares recentes por assunto – 2017 – 2016 – 2015
Princípios da propagação retilínea da luz
01-(UFLA – MG – PAS – 017/019)
Na terça-feira, 12 de abril de 2016, o físico Stephen Hawking anunciou que, em parceria com os empresários Mark Zuckerberg, criador do Facebook, e o bilionário russo Yuri Milner, sondas serão enviadas para Alpha Centauri, que é o astro mais brilhante da constelação de Centauro e a terceira estrela mais brilhante do céu visto a olho nu aqui da Terra. A ideia faz parte
Starshot, que desenvolverá nanosondas minúsculas e as enviará para o espaço usando raios de luz, impulsionando-as a 20% da velocidade da luz.
O sistema de Alpha Centauri fica a 4,4 anos-luz de distância da Terra. “Se for bem-sucedida, a missão pode chegar a Alpha Centauri cerca de X anos após seu lançamento”, afirmou Hawking. Calcule o tempo X que a sonda demorará para chegar à estrela Alpha Centauri.
Considere a velocidade da luz 3×108 m/s.
02-(CEDERJ-RJ-2017)
Uma câmara escura é construída com uma caixinha cúbica de aresta L = 8 cm, à prova de luz, contendo um pequeno orifício circular em uma de suas faces. A luz de uma cena passa através do orifício e projeta uma imagem que é registrada em um filme fotográfico colado na face oposta àquela que contém o orifício. Suponha que um objeto de altura A = 2 mseja posicionado a uma distância D = 4 m do orifício da câmara escura, que o raio do orifício seja muito menor do que L e que a imagem registre completamente o objeto. Nesse caso, a altura da imagem registrada no filme será:
(A) 2 cm
(B) 4 cm
(C) 6 cm
(D) 8 cm
03-(PUC-SP-017)
Reflexão da luz e espelhos planos
04-(Faculdade de Medicina do Hospital Israelita Albert Einstein)
05-(UFJF-MG-017)
Espelhos esféricos
06-(UFPR-PR-017)
Um espelho côncavo com raio de curvatura 10 cm e centro em C, foi posicionado de acordo com a figura a seguir.
Um objeto O, com 2 cm de altura, está localizado a 3 cm do espelho eorientado para baixo, a partir do eixo principal.
Os segmentos que podem ser observados sobre o eixo principal são equidistantes entre si.
a) Na figura, assinale o foco do espelho, ressaltando-o por meio da letra F.
b) Determine, graficamente na figura, a imagem formada, representando adequadamente no mínimo dois raios “notáveis”, antes e após a ocorrência da reflexão.
c) Determine, apresentando os devidos cálculos, o tamanho da imagem.
07-(UNIMONTES – MG – 017 – PAES 2a etapa)
08-(FATEC – SP – 16/17)
A malha ferroviária europeia é uma das mais antigas e extensas do mundo, com cerca de 260 mil quilômetros. Apesar de toda tecnologia moderna de segurança implantada em toda rede, as companhias ferroviárias ainda adotam um sistema básico de reflexão luminosa nas plataformas. Um espelho é colocado no ponto exato onde o operador (maquinista) para a composição, de modo que ele possa verificar se todos os passageiros embarcaram e desembarcaram. A fim de tornar isso possível, o espelho deve refletir um amplo ângulo de visão, ou seja, maior campo visual.
Para que isso aconteça, as companhias devem utilizar um espelho
(A) plano, com a mesma altura do vagão.
(B) convexo, com um valor alto de vergência em módulo.
(C) côncavo, cuja vergência possui um valor baixo em módulo.
(D) convergente, cuja vergência possui um valor alto e negativo.
(E) divergente, cuja vergência possui um valor alto e positivo.
09-(UNICAMP-SP-017)
10-(FMABC-SP-017)
11-(FAMERP-SP-017)
Uma calota esférica é refletora em ambas as faces, constituindo, aomesmo tempo, um espelho côncavo e um espelho convexo, de mesma distância focal, em módulo.
A figura 1 representa uma pessoa diante da face côncava e sua respectiva imagem, e a figura 2 representa a mesma pessoa diante da face convexa e sua respectiva imagem.
a) Considerando as informações contidas na figura 1, calcule o módulo da distância focal desses espelhos.
b) Na situação da figura 2, calcule o aumento linear transversal produzido pela face convexa da calota.
12-(Faculdade de Tecnologia Termomecânica – SP)
Analise a figura.
(http://dornsife.usc.edu)
Com relação ao espelho e à imagem da mão, é correto afirmar que eles são, respectivamente,
(A) côncavo e real.
(B) côncavo e virtual.
(C) convexo e real.
(D) convexo e virtual.
(E) plano e real.
13-(UERJ-RJ/017)
Em uma aula prática de óptica, um espelho esférico côncavo é utilizado para obter a imagem de um
prédio.
Considere as seguintes medidas:
• altura do prédio = 20 m;
• distância do prédio ao espelho = 100 m;
• distância focal do espelho = 20 cm.
Admitindo que a imagem conjugada se situe no plano focal do espelho, calcule, em centímetros, a altura dessa imagem.
Refração luminosa
14-(Medicina – EMESCAM – ES – 017)
15-(IFMG-MG-2017)
Em um experimento de óptica, o professor Rafael faz com que um raio de luz monocromático
incida da maneira representa ao lado. O raio de luz forma um ângulo de 90° com a superfície da água.
O raio luminoso inicialmente viajava no ar e passa a viajar na água.Acerca deste experimento, é CORRETO afirmar que:
A) a luz não sofreu refração.
B) o ângulo de incidência vale 90°.
C) a frequência da luz sofreu alteração.
D) o comprimento de onda da luz sofreu alteração.
16-(PUC-RJ/017)
Um feixe luminoso proveniente de um laser se propaga no ar e incide sobre a superfície horizontal
da água fazendo um ângulo de 45o com a vertical.
O ângulo que o feixe refratado forma com a vertical é:
Dados: Índice de refração do ar, 1,0; Índice de refração da água, 1,5;sen30o = 1/2; sen45o = 
(A) menor que 30º.
(B) maior que 30o e menor que 45o.
(C) igual a 45o.
(D) maior que 45o e menor que 60o.
(E) maior que 60o.
17-(FMJ-SP-017)
As figuras representam raios de mesma luz monocromática que sofrem refração ao incidirem na superfície de separação de dois meios diferentes.
Os meios e seus respectivos índices de refração absolutos estão indicados na tabela.
Os meios A, B e C são, respectivamente,
(A) diamante, lantânio e vidro crown.
(B) vidro crown, lantânio e diamante.
(C) lantânio, vidro crown e diamante.
(D) vidro crown, diamante e lantânio.
(E) lantânio, diamante e vidro crown.
18-(UNIFESP-SP-017)
Para demonstrar o fenômeno da refração luminosa, um professor faz incidir um feixe monocromático de luz no ponto A da superfície lateral de um cilindro reto constituído de um material homogêneo e transparente, de índice de refração absoluto igual a 1,6 (figura 1).
A figura 2 representa a secção transversal circular desse cilindro, que contém o plano de incidência do feixe de luz.
Ao incidir no ponto A, o feixe atravessa o cilindro e emerge no ponto B, sofrendo um desvio angular α.
Sabendo que a velocidade da luz no vácuo é igual a 3.10 8 m/s, que o índice de refração absoluto do ar é igual a 1,0 e adotando sen 53o = 0,8, calcule:
a) a velocidade escalar do feixe luminoso, em m/s, no interior do cilindro.
b) o desvio angular α, em graus, sofrido pelo feixe luminoso ao atravessar o cilindro.
19-(Medicina – USCS-SP-017)
20-(EsPCEx- AMAN – SP- RJ – 2016/17)
21-(UNITAU MED-SP-017)
Uma onda luminosa propaga-se num meio A, onde sua velocidade é c/(20√3), e incide numa fronteira de separação com um meio B, formandoum ângulo de 60 graus com a normal. No meio B, a velocidade de propagação da luz passa a ser c/60.
Note que c é a velocidade da luz no vácuo, sendo c = 3 x 105 km/s.
Dados: sen(60°) = √3/2 ; cos(60°) = 1/2 ; sen(30°) = 1/2 ; cos(30°) = √3/2
Admitindo a possibilidade da existência física e química desses meios, é CORRETO afirmar que o ângulo de refração dessa onda é de
a) 30 graus
b) 60 graus
c) 45 graus
d) 75 graus
e) 65 graus
Reflexão Total
22-(UNESP-SP-017)
Prismas
23-(FUVEST-SP-017)
Em uma aula de laboratório de física, utilizando-se o arranjo experimental esquematizado na figura, foi medido o índice de refração de um material sintético chamado poliestireno.
Nessa experiência, radiação eletromagnética, proveniente de um gerador de micro-ondas, propaga-se no ar e incide perpendicularmente em um dos lados de um bloco de poliestireno, cuja seção reta é um triângulo retângulo, que tem um dos ângulos medindo 25o, conforme a figura.
Um detector de micro-ondas indica que a radiação eletromagnética sai do bloco propagando-se no ar em uma direção que forma um ângulo de 15o com a de incidência.
A partir desse resultado, conclui-se que o índice de refração do poliestireno em relação ao ar para essa micro-onda é, aproximadamente,
24-(FAMERP-SP-017)
Lentes
25-(UFES – ES – 017)
Com o sistema óptico ao lado, conseguem-se duas posições da lente delgada, P e P’, que produzirão imagens nítidas (focalizadas) do objeto sobre o anteparo.
A distância entre P e P’ é D = 6 cm, e a distância entre o objeto e o anteparo é mantida fixa no valor
L = 10 cm. Determine
A) se as imagens, nos dois casos, têm a mesma ampliação, ou seja, se têm o mesmo tamanho e explique seu raciocínio.
B) a distância entre o objeto e a lente na situação em que estão mais próximos entre si (posição P);
C) a distância focal da lente.
26-(FMJ-SP-017)
Leia o anúncio.
(www.importecnica.com.br. Adaptado.)
Considere que o “aumento de 5 vezes” signifique imagem direita e 5 vezes maior do que o objeto quando este se encontra a 20 cm da lente. A distância focal dessa lente é
(A) 100 cm.
(B) 25 cm.
(C) 10 cm.
(D) 17 cm.
(E) 20 cm.
27-(FGV-SP-017)
28-(UEMG-MG-017)
Um estudante dispunha de um espelho côncavo e de uma lente biconvexa de vidro para montar um dispositivo que amplia a imagem de um objeto.
Ele então montou o dispositivo, conforme mostrado no diagrama.
O foco do espelho é F e os das lentes são f e f’.
O objeto O é representado pela seta.
Após a montagem, o estudante observou que era possível visualizar duas imagens.
As características dessas imagens são:
a) Imagem 1: real, invertida e maior. Imagem 2: real, invertida e menor.
b) Imagem 1: real, direta e maior. Imagem 2: real, invertida e menor.
c) Imagem 1: virtual, direta e maior. Imagem 2: real, invertida e menor.
d) Imagem 1: virtual, direta e menor. Imagem 2: real, invertida e maior.
Instrumentos ópticos
29-(UNICAMP-SP-017)
Considere que, de forma simplificada, a resolução máxima de um microscópio óptico é igual ao comprimento de onda da luz incidente no objeto a ser observado.
Observando a célula representada na figura abaixo, e sabendo que o intervalo de frequências do
espectro de luz visível está compreendido entre 4,0.1014 Hz e 7,5.1014 Hz, a menor estrutura celular que se poderia observar nesse microscópio de luz seria (Se necessário, utilize c = 3.108 m/s.)
Óptica Fisiológica
30-(COLÉGIO NAVAL – 2016/17)
Confira as resoluções comentadas