Questões de Física - Óptica

Um raio luminoso se propaga de forma retilínea em um dado meio com uma velocidade de módulo 𝒗 = 𝟓 × 𝟏𝟎^𝟔 m/s.

Sabendo que a velocidade da luz no vácuo vale, em módulo, 𝒗 = 𝟑 × 𝟏𝟎^𝟖 m/s, e considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do índice de refração 𝒏 desse material.

Um professor de Física passou para cinco de seus alunos uma tarefa que valia nota. A tarefa consistia em calcular o índice de refração absoluto de um determinado líquido. Para que não houvesse “cola”, cada um dos alunos calcularia o índice de um líquido diferente. Os alunos, após cumprirem a tarefa, apresentaram os seguintes resultados:

Ao ver os resultados, antes mesmo de checar os cálculos realizados pelos alunos, o professor percebeu que estavam ERRADOS os resultados dos alunos:

Em 2002, um mecânico da cidade mineira de Uberaba (MG) teve uma ideia para economizar o consumo de energia elétrica e iluminar à própria casa num dia de sol. Para isso, ele utilizou garrafas plásticas PET com água e cloro, conforme ilustram as figuras. Cada garrafa foi fixada ao telhado de sua casa em um buraco com diâmetro igual ao da garrafa, muito maior que o comprimento de onda da luz. Nos últimos dois anos, sua ideia já alcançou diversas partes do mundo e deve atingir a marca de 1 milhão de casas utilizando a “luz engarrafada”.

Que fenômeno óptico explica o funcionamento da “luz engarrafada”?

Um pescador, em cima de um pequeno barco, observa atento um peixe e estima que ele se encontre a 50 cm de profundidade da superfície de águas calmas da lagoa onde pesca. O que aquele pescador não sabia é que, devido ao fenômeno da refração da luz, neste caso, ao passar de um meio mais refringente (água) para um meio menos refringente (ar atmosférico), a luz sofre uma deflexão, ou, em outras palavras, um desvio em sua trajetória, e temos uma “impressão errada” da profundidade dos objetos. Da mesma forma, quando olhamos para uma piscina com água, estando do lado de fora, temos a sensação de a piscina ser mais rasa. O mesmo fenômeno ocorre quando mergulhamos um lápis em um copo com água e temos a impressão de que o lápis se quebra na superfície da água.

Levando-se em consideração o fenômeno da refração da luz ao passar de um meio para outro meio e a partir da estimativa do pescador, calcule a profundidade real a que se encontra O peixe a partir da superfície da lagoa, e assinale a opção correta. 

Dados:

Índice de refração do ar atmosférico: 1; e

Índice de refração da água: 1,3.

Uma luz de laser (sabe-se que o laser é uma fonte de luz monocromática) se desloca sobre uma superfície de interface entre o ar e um líquido (a luz do laser sai do líquido para o ar).

Sabendo que o índice de refração do líquido é igual e do ar é aproximadamente marque a alternativa que representa o ângulo crítico, em graus, entre o ar e esse líquido.

O arco-íris é causado quando as gotas de vapor d‟água dispersas na atmosfera desviam a luz, conforme seu comprimento de onda.

Assim, entre as alternativas abaixo, assinale aquela que apresenta o fenômeno que ocorre com a luz durante o arco-íris e a correta explicação para ele.