Unidade 4 1 CESU – Custódio Furtado de Souza ÓTICA A curiosidade pela luz e os fenômenos a ela relacionados é muito antiga: Os espelhos primitivos eram de bronze e, mais tarde, de espéculo: uma liga de cobre e estanho. Os filósofos gregos Pitágoras, Demócrito, Platão, Aristóteles e outros desenvolveram várias teorias sobre a Natureza da Luz, mas a idéia moderna de Luz que hoje temos surgiu a partir das idéias de filósofos e pensadores da era do Iluminismo (séc. XVII e XVIII): Descartes, Fermat, Huygens e Newton. Mais tarde Fresnell, Young e Fraunhofer deram importantes contribuições até que por fim Faraday e Maxwell, em 1861, descobrissem a sua natureza puramente elétrica e magnética: A luz é formada por ondas eletromagnéticas (que será visto na Unidade 6) que se propagam no espaço com uma velocidade estonteante de 300.000 km/s. O símbolo para esta velocidade é c (do latim celer: rápido). Já perceberam quando uma gota de chuva que cai sobre um espelho d’ água e forma uma perturbação sobre ele? Fonte:http://www.glennedavisjr.com/a-single-drop-of- water-on-still-pond/ A luz se comporta do mesmo modo no espaço: deve haver uma fonte que gere a perturbação que se propaga. Vários fenômenos podem gerar Luz, mas, em geral, uma fonte de luz deve ser algum corpo aquecido: Sol, fogo ou chama, lâmpada incandescente. A exceção são as luzes frias de LED ou a luz produzida quimicamente por alguns seres vivos, um belo fenômeno chamado de biolumenescência, como nas figuras abaixo. Fonte:www.scientificamerican.com/slideshow/bioluminescent-avatar Toda onda é uma forma de propagação de energia, ou seja, as ondas carregam energia. A Luz nada mais é do que um tipo de onda com energia tal que pode sensibilizar a retina de nossos olhos. Uma onda sobre uma superfície tem pontos altos e baixos, como na figura ao lado. Os pontos mais altos são chamados de crista e os mais baixos de vale. A distância entre duas cristas consecutivas ou dois vales consecutivos é denominada COMPRIMENTO DE ONDA, representado pela letra grega lambda (). Definimos como frentes de onda os pontos situados nas cristas de uma onda em propagação: Fonte:http://www.iflscience.com/space/what-are-gravitation-waves
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Unidade 4 ÓTICA - CESUcesu.org.br/wp-content/uploads/2019/02/capitulo4.pdf · Unidade 4 5 CESU – Custódio Furtado de Souza Luz monocromática: Caracterizada por um estrito intervalo
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Unidade 4
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CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
OacuteTICA
A curiosidade pela luz e os fenocircmenos a ela relacionados eacute muito antiga Os espelhos primitivos eram de bronze e mais tarde de espeacuteculo uma liga de cobre e estanho Os filoacutesofos
gregos Pitaacutegoras Demoacutecrito Platatildeo Aristoacuteteles e outros desenvolveram vaacuterias teorias sobre a
Natureza da Luz mas a ideacuteia moderna de Luz que hoje temos surgiu a partir das ideacuteias de
filoacutesofos e pensadores da era do Iluminismo (seacutec XVII e XVIII) Descartes Fermat Huygens e Newton Mais tarde Fresnell Young e Fraunhofer deram importantes contribuiccedilotildees ateacute que por
fim Faraday e Maxwell em 1861 descobrissem a sua natureza puramente eleacutetrica e magneacutetica
A luz eacute formada por ondas eletromagneacuteticas (que seraacute visto na Unidade 6) que se propagam no espaccedilo com uma velocidade estonteante de 300000 kms O siacutembolo para esta velocidade eacute c
(do latim celer raacutepido)
Jaacute perceberam quando uma gota de chuva que cai sobre um espelho drsquo aacutegua e forma
uma perturbaccedilatildeo sobre ele
Fontehttpwwwglennedavisjrcoma-single-drop-of-
water-on-still-pond
A luz se comporta do mesmo modo no
espaccedilo deve haver uma fonte que gere a
perturbaccedilatildeo que se propaga Vaacuterios
fenocircmenos podem gerar Luz mas em geral
uma fonte de luz deve ser algum corpo
aquecido Sol fogo ou chama lacircmpada
incandescente A exceccedilatildeo satildeo as luzes frias de
Periacuteodo(T) eacute o tempo que demora uma uacutenica oscilaccedilatildeo da onda A relaccedilatildeo entre periacuteodo e frequumlecircncia eacute dada por
Exemplo Uma onda possui uma frequumlecircncia de 10000 Hz
a) Quantas oscilaccedilotildees ela faz em 1s
Resp 10000 oscilaccedilotildees b) Quanto tempo demora para que uma oscilaccedilatildeo desta onda aconteccedila
Resp Refere-se ao Periacuteodo da onda
f = 10000 Hz
10000 =1
119879rarr 119879 =
1
10000= 00001119904
A velocidade de propagaccedilatildeo da luz no vaacutecuo (c) eacute uma das constantes fundamentais do nosso
Universo e vale aproximadamente 300000 kms ou 300000000 ms Eacute a velocidade maacutexima
que qualquer informaccedilatildeo pode viajar na natureza Para uma onda seu valor fica determinado por
Como c eacute constante quanto maior o valor de menor o valor de f e vice ndash versa
Intensidade luminosa e Amplitude de Onda
Luz pode ser fraca ou forte segundo a quantidade de energia que transportam Uma luz pouco
intensa carrega pouca energia enquanto uma mais intensa carrega mais energia A intensidade
de uma onda luminosa estaacute associada agrave Amplitude de onda (A)
Numa onda a Amplitude (A) eacute a metade da
distacircncia entre um vale de onda e uma crista
de onda Quanto maior a amplitude mais intensa eacute a onda
Fontehttpwwwexplicatoriumcomcfq-8caracteristicas-
das-ondashtml
119891 =1
119879
119888 =120582
119879 ou 119888 = 120582 ∙ 119891
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Cor da Luz
Nossos olhos satildeo adaptados a ter sensibilidade a apenas um pequeno trecho de ondas de uma
famiacutelia muito maior de ondas chamadas de ONDAS ELETROMAGNEacuteTICAS Estas ondas tecircm as mesmas caracteriacutesticas da luz visiacutevel poreacutem com comprimentos de onda fora da nossa
percepccedilatildeo Cada frequumlecircncia ou cada comprimento de onda equivale agrave sensaccedilatildeo de uma cor
conforme a tabela
Cor
Comprimento de onda
( )
Frequecircncia
( )
Violeta 3900 ndash 4500 769 ndash 665
Anil 4500 ndash 4550 565 ndash 659
Azul 4550 ndash 4920 659 ndash 610
Verde 4920 ndash 5770 610 ndash 520
Amarelo 5770 ndash 5970 520 ndash 503
Alaranjado 5970 ndash 5220 503 ndash 482
Vermelho 6220 ndash 7800 482 ndash 384
Vemos que uma luz verde tem comprimento de onda menor (ou frequumlecircncia maior) que uma luz
vermelha
Exemplo A que cor corresponde uma onda eletromagneacutetica de 5∙10
14 Hz
Resp Alaranjado
Abaixo temos o ESPECTRO DAS ONDAS ELETROMAGNEacuteTICAS e o intervalo de
comprimento de ondas caracteriacutestico de cada uma delas A faixa correspondente agrave luz visiacutevel eacute
na verdade muito estreita Numa reta ligando Satildeo Paulo a Paris ela teria apenas uns poucos miliacutemetros de comprimento
As cores primaacuterias satildeo Azul Vermelho e Verde
A mistura das trecircs informa ao nosso ceacuterebro a cor branca Ao lado temos as cores primaacuterias e
secundaacuterias da composiccedilatildeo das cores Note que
a interseccedilatildeo do vermelho com o verde resulta
em amarelo como calculado no exemplo acima
Interaccedilatildeo da Luz com a mateacuteria
1) Difraccedilatildeo
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Denomina-se difraccedilatildeo o desvio sofrido por ondas ao passarem por um obstaacuteculo como
mostrado na figura ao lado onde frentes de
onda se propagando da esquerda para a direita encontram um obstaacuteculo que
perturba a sua propagaccedilatildeo apoacutes o
obstaacuteculo a onda parece tentar se recompor
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Ao tentar passar por uma abertura a difraccedilatildeo eacute tanto maior quanto menor for o tamanho da
abertura
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Em especial quando as dimensotildees do orifiacutecio tecircm as mesmas proporccedilotildees que o comprimento de onda ocorrem fenocircmenos inesperados Um exemplo satildeo as redes de difraccedilatildeo
filmes finiacutessimos repletos de pequenos orifiacutecios microscoacutepicos Os diferentes comprimentos de
luz que compotildeem a luz branca se espalham em diferentes direccedilotildees formando o fenocircmeno da
Tomando um raio que incide sobre uma superfiacutecie polida no ponto em que o raio toca a
superfiacutecie definimos uma direccedilatildeo perpendicular denominada DIRECcedilAtildeO NORMAL (N) O Acircngulo i eacute o
acircngulo entre a normal e o raio incidente e o acircngulo r eacute o acircngulo entre a normal e o raio que sofreu
reflexatildeo (raio refletido)
Exemplo Um raio de luz r incide sucessivamente em dois espelhos planos E1 e E2 que formam entre si
um acircngulo de 60deg conforme representado no esquema a seguir Qual eacute valor do acircngulo Soluccedilatildeo
Lei da reflexatildeo
i = r
Soma dos acircngulos
internos
60o + 50o + = 180o
+ 110o = 180ordm
= 180ordm - 110ordm = 70ordm
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Formaccedilatildeo de imagem em espelho plano
Supondo uma fonte pontual situado a uma distacircncia D de um espelho plano Para um observador em cuja vista
penetram raios refletidos do espelho eles natildeo diferem em nada
de um feixe divergente originaacuterio de um ponto Prsquo de forma que a sensaccedilatildeo virtual eacute idecircntica agrave que se teria se os raios
emanassem de Prsquo Diz-se que Prsquoeacute uma imagem virtual do
ponto P A simetria entre os triacircngulos PAE e AEPrsquo indica que
o ponto Prsquose situa a uma distacircncia virtual D ldquodentrordquo do espelho
Uma imagem virtual num espelho eacute formada pelo prolongamento dos raios luminosos
refletidos e se encontra simetricamente agrave mesma distacircncia do objeto ao espelho
Exemplo Uma pessoa de 16m de altura estaacute de peacute diante de um espelho plano
a) Qual deve ser o tamanho a do espelho para que ela possa se enxergar por inteiro
b) A que altura miacutenima b deve estar o espelho
a) Da semelhanccedila de triacircngulos ABC e ADE b) da figura da direita 119886
ℎ=
119889
2119889rarr
119886
ℎ=
1
2rarr 119886 =
ℎ
2=
16119898
2= 08 119898 a+b =h rarrb = h - a = 16m ndash 08 m =08m
3) Absorccedilatildeo A cor dos objetos a nossa volta em parte pode ser explicada pelo fenocircmeno da reflexatildeo
pois para enxergamos algo a luz deve incidir sobre o objeto refletir sobre ele e atingir nossos olhos
Poreacutem lembrando que a luz branca eacute composta pela mistura de todas as cores do espectro de ondas
luminosas O material que forma o objeto pode absorver a energia de alguns comprimentos de onda
refletindo difusamente os restantes Nesse processo a energia absorvida em geral transforma-se em calor
Se todas as cores do espectro forem absorvidas o objeto seraacute preto Objetos escuros sob a luz
aquecem mais facilmente
Se nenhuma cor for absorvida a luz refletida difusamente seraacute a mistura de todas as cores e o
objeto seraacute branco Objetos claros absorvem pouca energia da luz e aquecem pouco
Se por exemplo um objeto absorver todas as cores exceto o azul a luz azul refletiraacute
difusamente e o objeto teraacute aparecircncia azul
P
Prsquo
A
E
D
D
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httpswwwpinterestcoukpinidazzcolor-theory
Exemplo qual a aparecircncia de uma maccedilatilde iluminada com cor monocromaacutetica azul
Reflexatildeo em superfiacutecies esfeacutericas
Uma calota esfeacuterica possui duas faces A face
externa eacute uma superfiacutecie convexa e a interna eacute uma superfiacutecie cocircncava
httpswwwinfoescolacomfisicaespelhos-concavos
A lei da reflexatildeo tambeacutem se aplica a superfiacutecies esfeacutericas A direccedilatildeo normal eacute dada pela reta que passa
pelo centro da esfera e pelo ponto de incidecircncia do raio de luz
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
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httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Periacuteodo(T) eacute o tempo que demora uma uacutenica oscilaccedilatildeo da onda A relaccedilatildeo entre periacuteodo e frequumlecircncia eacute dada por
Exemplo Uma onda possui uma frequumlecircncia de 10000 Hz
a) Quantas oscilaccedilotildees ela faz em 1s
Resp 10000 oscilaccedilotildees b) Quanto tempo demora para que uma oscilaccedilatildeo desta onda aconteccedila
Resp Refere-se ao Periacuteodo da onda
f = 10000 Hz
10000 =1
119879rarr 119879 =
1
10000= 00001119904
A velocidade de propagaccedilatildeo da luz no vaacutecuo (c) eacute uma das constantes fundamentais do nosso
Universo e vale aproximadamente 300000 kms ou 300000000 ms Eacute a velocidade maacutexima
que qualquer informaccedilatildeo pode viajar na natureza Para uma onda seu valor fica determinado por
Como c eacute constante quanto maior o valor de menor o valor de f e vice ndash versa
Intensidade luminosa e Amplitude de Onda
Luz pode ser fraca ou forte segundo a quantidade de energia que transportam Uma luz pouco
intensa carrega pouca energia enquanto uma mais intensa carrega mais energia A intensidade
de uma onda luminosa estaacute associada agrave Amplitude de onda (A)
Numa onda a Amplitude (A) eacute a metade da
distacircncia entre um vale de onda e uma crista
de onda Quanto maior a amplitude mais intensa eacute a onda
Fontehttpwwwexplicatoriumcomcfq-8caracteristicas-
das-ondashtml
119891 =1
119879
119888 =120582
119879 ou 119888 = 120582 ∙ 119891
Unidade 4
4
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Cor da Luz
Nossos olhos satildeo adaptados a ter sensibilidade a apenas um pequeno trecho de ondas de uma
famiacutelia muito maior de ondas chamadas de ONDAS ELETROMAGNEacuteTICAS Estas ondas tecircm as mesmas caracteriacutesticas da luz visiacutevel poreacutem com comprimentos de onda fora da nossa
percepccedilatildeo Cada frequumlecircncia ou cada comprimento de onda equivale agrave sensaccedilatildeo de uma cor
conforme a tabela
Cor
Comprimento de onda
( )
Frequecircncia
( )
Violeta 3900 ndash 4500 769 ndash 665
Anil 4500 ndash 4550 565 ndash 659
Azul 4550 ndash 4920 659 ndash 610
Verde 4920 ndash 5770 610 ndash 520
Amarelo 5770 ndash 5970 520 ndash 503
Alaranjado 5970 ndash 5220 503 ndash 482
Vermelho 6220 ndash 7800 482 ndash 384
Vemos que uma luz verde tem comprimento de onda menor (ou frequumlecircncia maior) que uma luz
vermelha
Exemplo A que cor corresponde uma onda eletromagneacutetica de 5∙10
14 Hz
Resp Alaranjado
Abaixo temos o ESPECTRO DAS ONDAS ELETROMAGNEacuteTICAS e o intervalo de
comprimento de ondas caracteriacutestico de cada uma delas A faixa correspondente agrave luz visiacutevel eacute
na verdade muito estreita Numa reta ligando Satildeo Paulo a Paris ela teria apenas uns poucos miliacutemetros de comprimento
As cores primaacuterias satildeo Azul Vermelho e Verde
A mistura das trecircs informa ao nosso ceacuterebro a cor branca Ao lado temos as cores primaacuterias e
secundaacuterias da composiccedilatildeo das cores Note que
a interseccedilatildeo do vermelho com o verde resulta
em amarelo como calculado no exemplo acima
Interaccedilatildeo da Luz com a mateacuteria
1) Difraccedilatildeo
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Denomina-se difraccedilatildeo o desvio sofrido por ondas ao passarem por um obstaacuteculo como
mostrado na figura ao lado onde frentes de
onda se propagando da esquerda para a direita encontram um obstaacuteculo que
perturba a sua propagaccedilatildeo apoacutes o
obstaacuteculo a onda parece tentar se recompor
Unidade 4
6
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Ao tentar passar por uma abertura a difraccedilatildeo eacute tanto maior quanto menor for o tamanho da
abertura
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Em especial quando as dimensotildees do orifiacutecio tecircm as mesmas proporccedilotildees que o comprimento de onda ocorrem fenocircmenos inesperados Um exemplo satildeo as redes de difraccedilatildeo
filmes finiacutessimos repletos de pequenos orifiacutecios microscoacutepicos Os diferentes comprimentos de
luz que compotildeem a luz branca se espalham em diferentes direccedilotildees formando o fenocircmeno da
Tomando um raio que incide sobre uma superfiacutecie polida no ponto em que o raio toca a
superfiacutecie definimos uma direccedilatildeo perpendicular denominada DIRECcedilAtildeO NORMAL (N) O Acircngulo i eacute o
acircngulo entre a normal e o raio incidente e o acircngulo r eacute o acircngulo entre a normal e o raio que sofreu
reflexatildeo (raio refletido)
Exemplo Um raio de luz r incide sucessivamente em dois espelhos planos E1 e E2 que formam entre si
um acircngulo de 60deg conforme representado no esquema a seguir Qual eacute valor do acircngulo Soluccedilatildeo
Lei da reflexatildeo
i = r
Soma dos acircngulos
internos
60o + 50o + = 180o
+ 110o = 180ordm
= 180ordm - 110ordm = 70ordm
Unidade 4
8
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Formaccedilatildeo de imagem em espelho plano
Supondo uma fonte pontual situado a uma distacircncia D de um espelho plano Para um observador em cuja vista
penetram raios refletidos do espelho eles natildeo diferem em nada
de um feixe divergente originaacuterio de um ponto Prsquo de forma que a sensaccedilatildeo virtual eacute idecircntica agrave que se teria se os raios
emanassem de Prsquo Diz-se que Prsquoeacute uma imagem virtual do
ponto P A simetria entre os triacircngulos PAE e AEPrsquo indica que
o ponto Prsquose situa a uma distacircncia virtual D ldquodentrordquo do espelho
Uma imagem virtual num espelho eacute formada pelo prolongamento dos raios luminosos
refletidos e se encontra simetricamente agrave mesma distacircncia do objeto ao espelho
Exemplo Uma pessoa de 16m de altura estaacute de peacute diante de um espelho plano
a) Qual deve ser o tamanho a do espelho para que ela possa se enxergar por inteiro
b) A que altura miacutenima b deve estar o espelho
a) Da semelhanccedila de triacircngulos ABC e ADE b) da figura da direita 119886
ℎ=
119889
2119889rarr
119886
ℎ=
1
2rarr 119886 =
ℎ
2=
16119898
2= 08 119898 a+b =h rarrb = h - a = 16m ndash 08 m =08m
3) Absorccedilatildeo A cor dos objetos a nossa volta em parte pode ser explicada pelo fenocircmeno da reflexatildeo
pois para enxergamos algo a luz deve incidir sobre o objeto refletir sobre ele e atingir nossos olhos
Poreacutem lembrando que a luz branca eacute composta pela mistura de todas as cores do espectro de ondas
luminosas O material que forma o objeto pode absorver a energia de alguns comprimentos de onda
refletindo difusamente os restantes Nesse processo a energia absorvida em geral transforma-se em calor
Se todas as cores do espectro forem absorvidas o objeto seraacute preto Objetos escuros sob a luz
aquecem mais facilmente
Se nenhuma cor for absorvida a luz refletida difusamente seraacute a mistura de todas as cores e o
objeto seraacute branco Objetos claros absorvem pouca energia da luz e aquecem pouco
Se por exemplo um objeto absorver todas as cores exceto o azul a luz azul refletiraacute
difusamente e o objeto teraacute aparecircncia azul
P
Prsquo
A
E
D
D
Unidade 4
9
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httpswwwpinterestcoukpinidazzcolor-theory
Exemplo qual a aparecircncia de uma maccedilatilde iluminada com cor monocromaacutetica azul
Reflexatildeo em superfiacutecies esfeacutericas
Uma calota esfeacuterica possui duas faces A face
externa eacute uma superfiacutecie convexa e a interna eacute uma superfiacutecie cocircncava
httpswwwinfoescolacomfisicaespelhos-concavos
A lei da reflexatildeo tambeacutem se aplica a superfiacutecies esfeacutericas A direccedilatildeo normal eacute dada pela reta que passa
pelo centro da esfera e pelo ponto de incidecircncia do raio de luz
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
19
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
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httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Periacuteodo(T) eacute o tempo que demora uma uacutenica oscilaccedilatildeo da onda A relaccedilatildeo entre periacuteodo e frequumlecircncia eacute dada por
Exemplo Uma onda possui uma frequumlecircncia de 10000 Hz
a) Quantas oscilaccedilotildees ela faz em 1s
Resp 10000 oscilaccedilotildees b) Quanto tempo demora para que uma oscilaccedilatildeo desta onda aconteccedila
Resp Refere-se ao Periacuteodo da onda
f = 10000 Hz
10000 =1
119879rarr 119879 =
1
10000= 00001119904
A velocidade de propagaccedilatildeo da luz no vaacutecuo (c) eacute uma das constantes fundamentais do nosso
Universo e vale aproximadamente 300000 kms ou 300000000 ms Eacute a velocidade maacutexima
que qualquer informaccedilatildeo pode viajar na natureza Para uma onda seu valor fica determinado por
Como c eacute constante quanto maior o valor de menor o valor de f e vice ndash versa
Intensidade luminosa e Amplitude de Onda
Luz pode ser fraca ou forte segundo a quantidade de energia que transportam Uma luz pouco
intensa carrega pouca energia enquanto uma mais intensa carrega mais energia A intensidade
de uma onda luminosa estaacute associada agrave Amplitude de onda (A)
Numa onda a Amplitude (A) eacute a metade da
distacircncia entre um vale de onda e uma crista
de onda Quanto maior a amplitude mais intensa eacute a onda
Fontehttpwwwexplicatoriumcomcfq-8caracteristicas-
das-ondashtml
119891 =1
119879
119888 =120582
119879 ou 119888 = 120582 ∙ 119891
Unidade 4
4
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Cor da Luz
Nossos olhos satildeo adaptados a ter sensibilidade a apenas um pequeno trecho de ondas de uma
famiacutelia muito maior de ondas chamadas de ONDAS ELETROMAGNEacuteTICAS Estas ondas tecircm as mesmas caracteriacutesticas da luz visiacutevel poreacutem com comprimentos de onda fora da nossa
percepccedilatildeo Cada frequumlecircncia ou cada comprimento de onda equivale agrave sensaccedilatildeo de uma cor
conforme a tabela
Cor
Comprimento de onda
( )
Frequecircncia
( )
Violeta 3900 ndash 4500 769 ndash 665
Anil 4500 ndash 4550 565 ndash 659
Azul 4550 ndash 4920 659 ndash 610
Verde 4920 ndash 5770 610 ndash 520
Amarelo 5770 ndash 5970 520 ndash 503
Alaranjado 5970 ndash 5220 503 ndash 482
Vermelho 6220 ndash 7800 482 ndash 384
Vemos que uma luz verde tem comprimento de onda menor (ou frequumlecircncia maior) que uma luz
vermelha
Exemplo A que cor corresponde uma onda eletromagneacutetica de 5∙10
14 Hz
Resp Alaranjado
Abaixo temos o ESPECTRO DAS ONDAS ELETROMAGNEacuteTICAS e o intervalo de
comprimento de ondas caracteriacutestico de cada uma delas A faixa correspondente agrave luz visiacutevel eacute
na verdade muito estreita Numa reta ligando Satildeo Paulo a Paris ela teria apenas uns poucos miliacutemetros de comprimento
As cores primaacuterias satildeo Azul Vermelho e Verde
A mistura das trecircs informa ao nosso ceacuterebro a cor branca Ao lado temos as cores primaacuterias e
secundaacuterias da composiccedilatildeo das cores Note que
a interseccedilatildeo do vermelho com o verde resulta
em amarelo como calculado no exemplo acima
Interaccedilatildeo da Luz com a mateacuteria
1) Difraccedilatildeo
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Denomina-se difraccedilatildeo o desvio sofrido por ondas ao passarem por um obstaacuteculo como
mostrado na figura ao lado onde frentes de
onda se propagando da esquerda para a direita encontram um obstaacuteculo que
perturba a sua propagaccedilatildeo apoacutes o
obstaacuteculo a onda parece tentar se recompor
Unidade 4
6
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Ao tentar passar por uma abertura a difraccedilatildeo eacute tanto maior quanto menor for o tamanho da
abertura
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Em especial quando as dimensotildees do orifiacutecio tecircm as mesmas proporccedilotildees que o comprimento de onda ocorrem fenocircmenos inesperados Um exemplo satildeo as redes de difraccedilatildeo
filmes finiacutessimos repletos de pequenos orifiacutecios microscoacutepicos Os diferentes comprimentos de
luz que compotildeem a luz branca se espalham em diferentes direccedilotildees formando o fenocircmeno da
Tomando um raio que incide sobre uma superfiacutecie polida no ponto em que o raio toca a
superfiacutecie definimos uma direccedilatildeo perpendicular denominada DIRECcedilAtildeO NORMAL (N) O Acircngulo i eacute o
acircngulo entre a normal e o raio incidente e o acircngulo r eacute o acircngulo entre a normal e o raio que sofreu
reflexatildeo (raio refletido)
Exemplo Um raio de luz r incide sucessivamente em dois espelhos planos E1 e E2 que formam entre si
um acircngulo de 60deg conforme representado no esquema a seguir Qual eacute valor do acircngulo Soluccedilatildeo
Lei da reflexatildeo
i = r
Soma dos acircngulos
internos
60o + 50o + = 180o
+ 110o = 180ordm
= 180ordm - 110ordm = 70ordm
Unidade 4
8
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Formaccedilatildeo de imagem em espelho plano
Supondo uma fonte pontual situado a uma distacircncia D de um espelho plano Para um observador em cuja vista
penetram raios refletidos do espelho eles natildeo diferem em nada
de um feixe divergente originaacuterio de um ponto Prsquo de forma que a sensaccedilatildeo virtual eacute idecircntica agrave que se teria se os raios
emanassem de Prsquo Diz-se que Prsquoeacute uma imagem virtual do
ponto P A simetria entre os triacircngulos PAE e AEPrsquo indica que
o ponto Prsquose situa a uma distacircncia virtual D ldquodentrordquo do espelho
Uma imagem virtual num espelho eacute formada pelo prolongamento dos raios luminosos
refletidos e se encontra simetricamente agrave mesma distacircncia do objeto ao espelho
Exemplo Uma pessoa de 16m de altura estaacute de peacute diante de um espelho plano
a) Qual deve ser o tamanho a do espelho para que ela possa se enxergar por inteiro
b) A que altura miacutenima b deve estar o espelho
a) Da semelhanccedila de triacircngulos ABC e ADE b) da figura da direita 119886
ℎ=
119889
2119889rarr
119886
ℎ=
1
2rarr 119886 =
ℎ
2=
16119898
2= 08 119898 a+b =h rarrb = h - a = 16m ndash 08 m =08m
3) Absorccedilatildeo A cor dos objetos a nossa volta em parte pode ser explicada pelo fenocircmeno da reflexatildeo
pois para enxergamos algo a luz deve incidir sobre o objeto refletir sobre ele e atingir nossos olhos
Poreacutem lembrando que a luz branca eacute composta pela mistura de todas as cores do espectro de ondas
luminosas O material que forma o objeto pode absorver a energia de alguns comprimentos de onda
refletindo difusamente os restantes Nesse processo a energia absorvida em geral transforma-se em calor
Se todas as cores do espectro forem absorvidas o objeto seraacute preto Objetos escuros sob a luz
aquecem mais facilmente
Se nenhuma cor for absorvida a luz refletida difusamente seraacute a mistura de todas as cores e o
objeto seraacute branco Objetos claros absorvem pouca energia da luz e aquecem pouco
Se por exemplo um objeto absorver todas as cores exceto o azul a luz azul refletiraacute
difusamente e o objeto teraacute aparecircncia azul
P
Prsquo
A
E
D
D
Unidade 4
9
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httpswwwpinterestcoukpinidazzcolor-theory
Exemplo qual a aparecircncia de uma maccedilatilde iluminada com cor monocromaacutetica azul
Reflexatildeo em superfiacutecies esfeacutericas
Uma calota esfeacuterica possui duas faces A face
externa eacute uma superfiacutecie convexa e a interna eacute uma superfiacutecie cocircncava
httpswwwinfoescolacomfisicaespelhos-concavos
A lei da reflexatildeo tambeacutem se aplica a superfiacutecies esfeacutericas A direccedilatildeo normal eacute dada pela reta que passa
pelo centro da esfera e pelo ponto de incidecircncia do raio de luz
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
15
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
19
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
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httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Nossos olhos satildeo adaptados a ter sensibilidade a apenas um pequeno trecho de ondas de uma
famiacutelia muito maior de ondas chamadas de ONDAS ELETROMAGNEacuteTICAS Estas ondas tecircm as mesmas caracteriacutesticas da luz visiacutevel poreacutem com comprimentos de onda fora da nossa
percepccedilatildeo Cada frequumlecircncia ou cada comprimento de onda equivale agrave sensaccedilatildeo de uma cor
conforme a tabela
Cor
Comprimento de onda
( )
Frequecircncia
( )
Violeta 3900 ndash 4500 769 ndash 665
Anil 4500 ndash 4550 565 ndash 659
Azul 4550 ndash 4920 659 ndash 610
Verde 4920 ndash 5770 610 ndash 520
Amarelo 5770 ndash 5970 520 ndash 503
Alaranjado 5970 ndash 5220 503 ndash 482
Vermelho 6220 ndash 7800 482 ndash 384
Vemos que uma luz verde tem comprimento de onda menor (ou frequumlecircncia maior) que uma luz
vermelha
Exemplo A que cor corresponde uma onda eletromagneacutetica de 5∙10
14 Hz
Resp Alaranjado
Abaixo temos o ESPECTRO DAS ONDAS ELETROMAGNEacuteTICAS e o intervalo de
comprimento de ondas caracteriacutestico de cada uma delas A faixa correspondente agrave luz visiacutevel eacute
na verdade muito estreita Numa reta ligando Satildeo Paulo a Paris ela teria apenas uns poucos miliacutemetros de comprimento
As cores primaacuterias satildeo Azul Vermelho e Verde
A mistura das trecircs informa ao nosso ceacuterebro a cor branca Ao lado temos as cores primaacuterias e
secundaacuterias da composiccedilatildeo das cores Note que
a interseccedilatildeo do vermelho com o verde resulta
em amarelo como calculado no exemplo acima
Interaccedilatildeo da Luz com a mateacuteria
1) Difraccedilatildeo
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Denomina-se difraccedilatildeo o desvio sofrido por ondas ao passarem por um obstaacuteculo como
mostrado na figura ao lado onde frentes de
onda se propagando da esquerda para a direita encontram um obstaacuteculo que
perturba a sua propagaccedilatildeo apoacutes o
obstaacuteculo a onda parece tentar se recompor
Unidade 4
6
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Ao tentar passar por uma abertura a difraccedilatildeo eacute tanto maior quanto menor for o tamanho da
abertura
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Em especial quando as dimensotildees do orifiacutecio tecircm as mesmas proporccedilotildees que o comprimento de onda ocorrem fenocircmenos inesperados Um exemplo satildeo as redes de difraccedilatildeo
filmes finiacutessimos repletos de pequenos orifiacutecios microscoacutepicos Os diferentes comprimentos de
luz que compotildeem a luz branca se espalham em diferentes direccedilotildees formando o fenocircmeno da
Tomando um raio que incide sobre uma superfiacutecie polida no ponto em que o raio toca a
superfiacutecie definimos uma direccedilatildeo perpendicular denominada DIRECcedilAtildeO NORMAL (N) O Acircngulo i eacute o
acircngulo entre a normal e o raio incidente e o acircngulo r eacute o acircngulo entre a normal e o raio que sofreu
reflexatildeo (raio refletido)
Exemplo Um raio de luz r incide sucessivamente em dois espelhos planos E1 e E2 que formam entre si
um acircngulo de 60deg conforme representado no esquema a seguir Qual eacute valor do acircngulo Soluccedilatildeo
Lei da reflexatildeo
i = r
Soma dos acircngulos
internos
60o + 50o + = 180o
+ 110o = 180ordm
= 180ordm - 110ordm = 70ordm
Unidade 4
8
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Formaccedilatildeo de imagem em espelho plano
Supondo uma fonte pontual situado a uma distacircncia D de um espelho plano Para um observador em cuja vista
penetram raios refletidos do espelho eles natildeo diferem em nada
de um feixe divergente originaacuterio de um ponto Prsquo de forma que a sensaccedilatildeo virtual eacute idecircntica agrave que se teria se os raios
emanassem de Prsquo Diz-se que Prsquoeacute uma imagem virtual do
ponto P A simetria entre os triacircngulos PAE e AEPrsquo indica que
o ponto Prsquose situa a uma distacircncia virtual D ldquodentrordquo do espelho
Uma imagem virtual num espelho eacute formada pelo prolongamento dos raios luminosos
refletidos e se encontra simetricamente agrave mesma distacircncia do objeto ao espelho
Exemplo Uma pessoa de 16m de altura estaacute de peacute diante de um espelho plano
a) Qual deve ser o tamanho a do espelho para que ela possa se enxergar por inteiro
b) A que altura miacutenima b deve estar o espelho
a) Da semelhanccedila de triacircngulos ABC e ADE b) da figura da direita 119886
ℎ=
119889
2119889rarr
119886
ℎ=
1
2rarr 119886 =
ℎ
2=
16119898
2= 08 119898 a+b =h rarrb = h - a = 16m ndash 08 m =08m
3) Absorccedilatildeo A cor dos objetos a nossa volta em parte pode ser explicada pelo fenocircmeno da reflexatildeo
pois para enxergamos algo a luz deve incidir sobre o objeto refletir sobre ele e atingir nossos olhos
Poreacutem lembrando que a luz branca eacute composta pela mistura de todas as cores do espectro de ondas
luminosas O material que forma o objeto pode absorver a energia de alguns comprimentos de onda
refletindo difusamente os restantes Nesse processo a energia absorvida em geral transforma-se em calor
Se todas as cores do espectro forem absorvidas o objeto seraacute preto Objetos escuros sob a luz
aquecem mais facilmente
Se nenhuma cor for absorvida a luz refletida difusamente seraacute a mistura de todas as cores e o
objeto seraacute branco Objetos claros absorvem pouca energia da luz e aquecem pouco
Se por exemplo um objeto absorver todas as cores exceto o azul a luz azul refletiraacute
difusamente e o objeto teraacute aparecircncia azul
P
Prsquo
A
E
D
D
Unidade 4
9
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httpswwwpinterestcoukpinidazzcolor-theory
Exemplo qual a aparecircncia de uma maccedilatilde iluminada com cor monocromaacutetica azul
Reflexatildeo em superfiacutecies esfeacutericas
Uma calota esfeacuterica possui duas faces A face
externa eacute uma superfiacutecie convexa e a interna eacute uma superfiacutecie cocircncava
httpswwwinfoescolacomfisicaespelhos-concavos
A lei da reflexatildeo tambeacutem se aplica a superfiacutecies esfeacutericas A direccedilatildeo normal eacute dada pela reta que passa
pelo centro da esfera e pelo ponto de incidecircncia do raio de luz
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
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httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
As cores primaacuterias satildeo Azul Vermelho e Verde
A mistura das trecircs informa ao nosso ceacuterebro a cor branca Ao lado temos as cores primaacuterias e
secundaacuterias da composiccedilatildeo das cores Note que
a interseccedilatildeo do vermelho com o verde resulta
em amarelo como calculado no exemplo acima
Interaccedilatildeo da Luz com a mateacuteria
1) Difraccedilatildeo
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Denomina-se difraccedilatildeo o desvio sofrido por ondas ao passarem por um obstaacuteculo como
mostrado na figura ao lado onde frentes de
onda se propagando da esquerda para a direita encontram um obstaacuteculo que
perturba a sua propagaccedilatildeo apoacutes o
obstaacuteculo a onda parece tentar se recompor
Unidade 4
6
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Ao tentar passar por uma abertura a difraccedilatildeo eacute tanto maior quanto menor for o tamanho da
abertura
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Em especial quando as dimensotildees do orifiacutecio tecircm as mesmas proporccedilotildees que o comprimento de onda ocorrem fenocircmenos inesperados Um exemplo satildeo as redes de difraccedilatildeo
filmes finiacutessimos repletos de pequenos orifiacutecios microscoacutepicos Os diferentes comprimentos de
luz que compotildeem a luz branca se espalham em diferentes direccedilotildees formando o fenocircmeno da
Tomando um raio que incide sobre uma superfiacutecie polida no ponto em que o raio toca a
superfiacutecie definimos uma direccedilatildeo perpendicular denominada DIRECcedilAtildeO NORMAL (N) O Acircngulo i eacute o
acircngulo entre a normal e o raio incidente e o acircngulo r eacute o acircngulo entre a normal e o raio que sofreu
reflexatildeo (raio refletido)
Exemplo Um raio de luz r incide sucessivamente em dois espelhos planos E1 e E2 que formam entre si
um acircngulo de 60deg conforme representado no esquema a seguir Qual eacute valor do acircngulo Soluccedilatildeo
Lei da reflexatildeo
i = r
Soma dos acircngulos
internos
60o + 50o + = 180o
+ 110o = 180ordm
= 180ordm - 110ordm = 70ordm
Unidade 4
8
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Formaccedilatildeo de imagem em espelho plano
Supondo uma fonte pontual situado a uma distacircncia D de um espelho plano Para um observador em cuja vista
penetram raios refletidos do espelho eles natildeo diferem em nada
de um feixe divergente originaacuterio de um ponto Prsquo de forma que a sensaccedilatildeo virtual eacute idecircntica agrave que se teria se os raios
emanassem de Prsquo Diz-se que Prsquoeacute uma imagem virtual do
ponto P A simetria entre os triacircngulos PAE e AEPrsquo indica que
o ponto Prsquose situa a uma distacircncia virtual D ldquodentrordquo do espelho
Uma imagem virtual num espelho eacute formada pelo prolongamento dos raios luminosos
refletidos e se encontra simetricamente agrave mesma distacircncia do objeto ao espelho
Exemplo Uma pessoa de 16m de altura estaacute de peacute diante de um espelho plano
a) Qual deve ser o tamanho a do espelho para que ela possa se enxergar por inteiro
b) A que altura miacutenima b deve estar o espelho
a) Da semelhanccedila de triacircngulos ABC e ADE b) da figura da direita 119886
ℎ=
119889
2119889rarr
119886
ℎ=
1
2rarr 119886 =
ℎ
2=
16119898
2= 08 119898 a+b =h rarrb = h - a = 16m ndash 08 m =08m
3) Absorccedilatildeo A cor dos objetos a nossa volta em parte pode ser explicada pelo fenocircmeno da reflexatildeo
pois para enxergamos algo a luz deve incidir sobre o objeto refletir sobre ele e atingir nossos olhos
Poreacutem lembrando que a luz branca eacute composta pela mistura de todas as cores do espectro de ondas
luminosas O material que forma o objeto pode absorver a energia de alguns comprimentos de onda
refletindo difusamente os restantes Nesse processo a energia absorvida em geral transforma-se em calor
Se todas as cores do espectro forem absorvidas o objeto seraacute preto Objetos escuros sob a luz
aquecem mais facilmente
Se nenhuma cor for absorvida a luz refletida difusamente seraacute a mistura de todas as cores e o
objeto seraacute branco Objetos claros absorvem pouca energia da luz e aquecem pouco
Se por exemplo um objeto absorver todas as cores exceto o azul a luz azul refletiraacute
difusamente e o objeto teraacute aparecircncia azul
P
Prsquo
A
E
D
D
Unidade 4
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Exemplo qual a aparecircncia de uma maccedilatilde iluminada com cor monocromaacutetica azul
Reflexatildeo em superfiacutecies esfeacutericas
Uma calota esfeacuterica possui duas faces A face
externa eacute uma superfiacutecie convexa e a interna eacute uma superfiacutecie cocircncava
httpswwwinfoescolacomfisicaespelhos-concavos
A lei da reflexatildeo tambeacutem se aplica a superfiacutecies esfeacutericas A direccedilatildeo normal eacute dada pela reta que passa
pelo centro da esfera e pelo ponto de incidecircncia do raio de luz
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
19
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
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httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Ao tentar passar por uma abertura a difraccedilatildeo eacute tanto maior quanto menor for o tamanho da
abertura
Fonte httpswwwck12orgbookCK-12-Physical-Science-
For-Middle-Schoolsection193
Em especial quando as dimensotildees do orifiacutecio tecircm as mesmas proporccedilotildees que o comprimento de onda ocorrem fenocircmenos inesperados Um exemplo satildeo as redes de difraccedilatildeo
filmes finiacutessimos repletos de pequenos orifiacutecios microscoacutepicos Os diferentes comprimentos de
luz que compotildeem a luz branca se espalham em diferentes direccedilotildees formando o fenocircmeno da
Tomando um raio que incide sobre uma superfiacutecie polida no ponto em que o raio toca a
superfiacutecie definimos uma direccedilatildeo perpendicular denominada DIRECcedilAtildeO NORMAL (N) O Acircngulo i eacute o
acircngulo entre a normal e o raio incidente e o acircngulo r eacute o acircngulo entre a normal e o raio que sofreu
reflexatildeo (raio refletido)
Exemplo Um raio de luz r incide sucessivamente em dois espelhos planos E1 e E2 que formam entre si
um acircngulo de 60deg conforme representado no esquema a seguir Qual eacute valor do acircngulo Soluccedilatildeo
Lei da reflexatildeo
i = r
Soma dos acircngulos
internos
60o + 50o + = 180o
+ 110o = 180ordm
= 180ordm - 110ordm = 70ordm
Unidade 4
8
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Formaccedilatildeo de imagem em espelho plano
Supondo uma fonte pontual situado a uma distacircncia D de um espelho plano Para um observador em cuja vista
penetram raios refletidos do espelho eles natildeo diferem em nada
de um feixe divergente originaacuterio de um ponto Prsquo de forma que a sensaccedilatildeo virtual eacute idecircntica agrave que se teria se os raios
emanassem de Prsquo Diz-se que Prsquoeacute uma imagem virtual do
ponto P A simetria entre os triacircngulos PAE e AEPrsquo indica que
o ponto Prsquose situa a uma distacircncia virtual D ldquodentrordquo do espelho
Uma imagem virtual num espelho eacute formada pelo prolongamento dos raios luminosos
refletidos e se encontra simetricamente agrave mesma distacircncia do objeto ao espelho
Exemplo Uma pessoa de 16m de altura estaacute de peacute diante de um espelho plano
a) Qual deve ser o tamanho a do espelho para que ela possa se enxergar por inteiro
b) A que altura miacutenima b deve estar o espelho
a) Da semelhanccedila de triacircngulos ABC e ADE b) da figura da direita 119886
ℎ=
119889
2119889rarr
119886
ℎ=
1
2rarr 119886 =
ℎ
2=
16119898
2= 08 119898 a+b =h rarrb = h - a = 16m ndash 08 m =08m
3) Absorccedilatildeo A cor dos objetos a nossa volta em parte pode ser explicada pelo fenocircmeno da reflexatildeo
pois para enxergamos algo a luz deve incidir sobre o objeto refletir sobre ele e atingir nossos olhos
Poreacutem lembrando que a luz branca eacute composta pela mistura de todas as cores do espectro de ondas
luminosas O material que forma o objeto pode absorver a energia de alguns comprimentos de onda
refletindo difusamente os restantes Nesse processo a energia absorvida em geral transforma-se em calor
Se todas as cores do espectro forem absorvidas o objeto seraacute preto Objetos escuros sob a luz
aquecem mais facilmente
Se nenhuma cor for absorvida a luz refletida difusamente seraacute a mistura de todas as cores e o
objeto seraacute branco Objetos claros absorvem pouca energia da luz e aquecem pouco
Se por exemplo um objeto absorver todas as cores exceto o azul a luz azul refletiraacute
difusamente e o objeto teraacute aparecircncia azul
P
Prsquo
A
E
D
D
Unidade 4
9
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httpswwwpinterestcoukpinidazzcolor-theory
Exemplo qual a aparecircncia de uma maccedilatilde iluminada com cor monocromaacutetica azul
Reflexatildeo em superfiacutecies esfeacutericas
Uma calota esfeacuterica possui duas faces A face
externa eacute uma superfiacutecie convexa e a interna eacute uma superfiacutecie cocircncava
httpswwwinfoescolacomfisicaespelhos-concavos
A lei da reflexatildeo tambeacutem se aplica a superfiacutecies esfeacutericas A direccedilatildeo normal eacute dada pela reta que passa
pelo centro da esfera e pelo ponto de incidecircncia do raio de luz
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
15
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
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A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
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Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Tomando um raio que incide sobre uma superfiacutecie polida no ponto em que o raio toca a
superfiacutecie definimos uma direccedilatildeo perpendicular denominada DIRECcedilAtildeO NORMAL (N) O Acircngulo i eacute o
acircngulo entre a normal e o raio incidente e o acircngulo r eacute o acircngulo entre a normal e o raio que sofreu
reflexatildeo (raio refletido)
Exemplo Um raio de luz r incide sucessivamente em dois espelhos planos E1 e E2 que formam entre si
um acircngulo de 60deg conforme representado no esquema a seguir Qual eacute valor do acircngulo Soluccedilatildeo
Lei da reflexatildeo
i = r
Soma dos acircngulos
internos
60o + 50o + = 180o
+ 110o = 180ordm
= 180ordm - 110ordm = 70ordm
Unidade 4
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Formaccedilatildeo de imagem em espelho plano
Supondo uma fonte pontual situado a uma distacircncia D de um espelho plano Para um observador em cuja vista
penetram raios refletidos do espelho eles natildeo diferem em nada
de um feixe divergente originaacuterio de um ponto Prsquo de forma que a sensaccedilatildeo virtual eacute idecircntica agrave que se teria se os raios
emanassem de Prsquo Diz-se que Prsquoeacute uma imagem virtual do
ponto P A simetria entre os triacircngulos PAE e AEPrsquo indica que
o ponto Prsquose situa a uma distacircncia virtual D ldquodentrordquo do espelho
Uma imagem virtual num espelho eacute formada pelo prolongamento dos raios luminosos
refletidos e se encontra simetricamente agrave mesma distacircncia do objeto ao espelho
Exemplo Uma pessoa de 16m de altura estaacute de peacute diante de um espelho plano
a) Qual deve ser o tamanho a do espelho para que ela possa se enxergar por inteiro
b) A que altura miacutenima b deve estar o espelho
a) Da semelhanccedila de triacircngulos ABC e ADE b) da figura da direita 119886
ℎ=
119889
2119889rarr
119886
ℎ=
1
2rarr 119886 =
ℎ
2=
16119898
2= 08 119898 a+b =h rarrb = h - a = 16m ndash 08 m =08m
3) Absorccedilatildeo A cor dos objetos a nossa volta em parte pode ser explicada pelo fenocircmeno da reflexatildeo
pois para enxergamos algo a luz deve incidir sobre o objeto refletir sobre ele e atingir nossos olhos
Poreacutem lembrando que a luz branca eacute composta pela mistura de todas as cores do espectro de ondas
luminosas O material que forma o objeto pode absorver a energia de alguns comprimentos de onda
refletindo difusamente os restantes Nesse processo a energia absorvida em geral transforma-se em calor
Se todas as cores do espectro forem absorvidas o objeto seraacute preto Objetos escuros sob a luz
aquecem mais facilmente
Se nenhuma cor for absorvida a luz refletida difusamente seraacute a mistura de todas as cores e o
objeto seraacute branco Objetos claros absorvem pouca energia da luz e aquecem pouco
Se por exemplo um objeto absorver todas as cores exceto o azul a luz azul refletiraacute
difusamente e o objeto teraacute aparecircncia azul
P
Prsquo
A
E
D
D
Unidade 4
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httpswwwpinterestcoukpinidazzcolor-theory
Exemplo qual a aparecircncia de uma maccedilatilde iluminada com cor monocromaacutetica azul
Reflexatildeo em superfiacutecies esfeacutericas
Uma calota esfeacuterica possui duas faces A face
externa eacute uma superfiacutecie convexa e a interna eacute uma superfiacutecie cocircncava
httpswwwinfoescolacomfisicaespelhos-concavos
A lei da reflexatildeo tambeacutem se aplica a superfiacutecies esfeacutericas A direccedilatildeo normal eacute dada pela reta que passa
pelo centro da esfera e pelo ponto de incidecircncia do raio de luz
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
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httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Supondo uma fonte pontual situado a uma distacircncia D de um espelho plano Para um observador em cuja vista
penetram raios refletidos do espelho eles natildeo diferem em nada
de um feixe divergente originaacuterio de um ponto Prsquo de forma que a sensaccedilatildeo virtual eacute idecircntica agrave que se teria se os raios
emanassem de Prsquo Diz-se que Prsquoeacute uma imagem virtual do
ponto P A simetria entre os triacircngulos PAE e AEPrsquo indica que
o ponto Prsquose situa a uma distacircncia virtual D ldquodentrordquo do espelho
Uma imagem virtual num espelho eacute formada pelo prolongamento dos raios luminosos
refletidos e se encontra simetricamente agrave mesma distacircncia do objeto ao espelho
Exemplo Uma pessoa de 16m de altura estaacute de peacute diante de um espelho plano
a) Qual deve ser o tamanho a do espelho para que ela possa se enxergar por inteiro
b) A que altura miacutenima b deve estar o espelho
a) Da semelhanccedila de triacircngulos ABC e ADE b) da figura da direita 119886
ℎ=
119889
2119889rarr
119886
ℎ=
1
2rarr 119886 =
ℎ
2=
16119898
2= 08 119898 a+b =h rarrb = h - a = 16m ndash 08 m =08m
3) Absorccedilatildeo A cor dos objetos a nossa volta em parte pode ser explicada pelo fenocircmeno da reflexatildeo
pois para enxergamos algo a luz deve incidir sobre o objeto refletir sobre ele e atingir nossos olhos
Poreacutem lembrando que a luz branca eacute composta pela mistura de todas as cores do espectro de ondas
luminosas O material que forma o objeto pode absorver a energia de alguns comprimentos de onda
refletindo difusamente os restantes Nesse processo a energia absorvida em geral transforma-se em calor
Se todas as cores do espectro forem absorvidas o objeto seraacute preto Objetos escuros sob a luz
aquecem mais facilmente
Se nenhuma cor for absorvida a luz refletida difusamente seraacute a mistura de todas as cores e o
objeto seraacute branco Objetos claros absorvem pouca energia da luz e aquecem pouco
Se por exemplo um objeto absorver todas as cores exceto o azul a luz azul refletiraacute
difusamente e o objeto teraacute aparecircncia azul
P
Prsquo
A
E
D
D
Unidade 4
9
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httpswwwpinterestcoukpinidazzcolor-theory
Exemplo qual a aparecircncia de uma maccedilatilde iluminada com cor monocromaacutetica azul
Reflexatildeo em superfiacutecies esfeacutericas
Uma calota esfeacuterica possui duas faces A face
externa eacute uma superfiacutecie convexa e a interna eacute uma superfiacutecie cocircncava
httpswwwinfoescolacomfisicaespelhos-concavos
A lei da reflexatildeo tambeacutem se aplica a superfiacutecies esfeacutericas A direccedilatildeo normal eacute dada pela reta que passa
pelo centro da esfera e pelo ponto de incidecircncia do raio de luz
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
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httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
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19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
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A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
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Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
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Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
15
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
19
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
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httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
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httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
15
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
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A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
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No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
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Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
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Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Exemplo Um feixe de luz proveniente do vaacutecuo cujo iacutendice de refraccedilatildeo e n = 1 incide sobre uma
superfiacutecie transparente com um acircngulo de 60o com a Normal O acircngulo de refraccedilatildeo observado eacute de 45o
a) Qual eacute o acircngulo de reflexatildeo observado
b) Calcule o iacutendice de refraccedilatildeo do meio transparente
Dado que 119904119890119899 600 = 3
2 119904119890119899 45119900 =
2
2
Dioptro Ocorre quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre os meios eacute um plano como a superfiacutecie de um lago um aquaacuterio retangular uma mesa de vidro grosso etc A formaccedilatildeo de imagem de objetos situados
em um lado do dioptro forma ilusotildees de imagens interessantes para observadores do outro lado da
superfiacutecie de separaccedilatildeo dioacuteptrica
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
15
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
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httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
19
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
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httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Obs Na foacutermula acima n1 sempre deve ser maior que n2
Exemplo
Calcule o acircngulo criacutetico para o ar (n = 1) e a aacutegua (n = 133) n1 = 133 n2 = 1
119904119890119899 119894119862 =1
133= 075
Portanto iC eacute o acircngulo cujo seno deve dar 075 Consultando uma tabela de senos vemos que o acircngulo cujo seno mede 075 eacute de aproximadamente 49o A reflexatildeo total tem diversas aplicaccedilotildees tecnoloacutegicas desta destacamos trecircs exemplos
119904119890119899 119894119862 =1198992
1198991
Unidade 4
15
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Lapidaccedilatildeo Numa joacuteia de boa lapidaccedilatildeo os raios que entram devem refletir totalmente nas faces
de baixo para saiacuterem por cima novamente aumentando o brilho par quem enxerga por cima A
lapidaccedilatildeo pavilion eacute para peccedilas que devem ser enxergadas por baixo Numa lapidaccedilatildeo mal-feita
os raios que entram por cima se perdem para os lados
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
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19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
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A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
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No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
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Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
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Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Lentes Quando a superfiacutecie de separaccedilatildeo entre dois meios transparentes eacute curva temos uma
lente Haacute basicamente dois tipos de lentes que dependendo do formato podem ser
a) Lente convergente as ondas planas ao atravessarem a lente mudam de direccedilatildeo e convergem
para um ponto denominado FOCO da lente Apoacutes passarem pelo foco continuam se propagando
b) lentes divergentes as ondas planas ao atravessarem a lente se espalham em ondas esfeacutericas
do outro lado
Unidade 4
16
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
httpwwwschoolphysicscoukage16-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
19
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httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
19OpticsRefractiontextLenses_and_wavesindexhtml A representaccedilatildeo em termos de raios de Luz torna mais simples o desenho
httpswwwsciencefactsnetdiverging-lenshtml Obs 1) Note que o foco (F) da lente divergente se encontra no espaccedilo anterior agraves ondas emergentes
em relaccedilatildeo agrave lente
2) No desenho escolhemos os raios provenientes da esquerda Se eles impedissem a partir da direita teriacuteamos os mesmos fenocircmenos logo toda lente tem DOIS focos um de cada lado da
lente
3) Quanto agrave forma da lente haacute duas classificaccedilotildees
a)Lentes de bordos estreitos
b)Lente de bordos espessos
Unidade 4
17
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Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
19
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A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
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Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
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Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Exemplo Continue a propagaccedilatildeo dos raios da figura sabendo que um dos focos da lente L1 coincide com um dos focos da lente L2 conforme a figura
Soluccedilatildeo
Luz incidindo numa lente L2 divergente na direccedilatildeo do foco do lado oposto sai paralelo ao eixo (basta inverter a direccedilatildeo dos raios na figura mostrada no texto)
Luz incidindo paralelo ao eixo sobre lente convergente L1 converge sobre o foco do outro lado
5) O olho humano
O olho humano eacute um oacutergatildeo constituiacutedo de vaacuterios componentes fisioloacutegicos (ligamentos muacutesculos
nervos etc) e um sistema oacutetico complexo de lentes cuja funccedilatildeo eacute capturar imagens de objetos do mundo
exterior Todo este sistema situa-se no globo ocular Na figura abaixo temos uma seccedilatildeo do globo ocular
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
19
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
httpsgiphycomgifs500px-cEQ3nDkyKgukg
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Vimos que a onda luminosa se propaga num meio com uma velocidade que depende do
iacutendice de refraccedilatildeo desse meio Poreacutem jaacute falamos que a luz branca eacute a mistura de todas as cores
do espectro luminoso Cada cor tem um comprimento de onda caracteriacutestico e o iacutendice de
refraccedilatildeo do meio eacute uma funccedilatildeo do comprimento de onda [n = n()] de modo que cada cor viaja
num meio com velocidade diferente e refrata de forma diferente ao mudar de meio
Unidade 4
19
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A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
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Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
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Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
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Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
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As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
A onda de cor vermelha eacute a mais raacutepida e a que menos refrata enquanto a onda de cor violeta eacute
a menos veloz e refrata mais Sendo assim as ondas luminosas das diversas cores que se
propagam na luz branca acabam se separando quando sofrem refraccedilatildeo A separaccedilatildeo das cores que compotildeem o espectro da luz branca eacute chamada de dispersatildeo
O fenocircmeno da dispersatildeo mais comum eacute a formaccedilatildeo de arco-iacuteris num dia de chuva
Quando estamos de costas para o sol e a nossa frente surge uma cortina de chuva os raios de luz podem formar dois arcos-iacuteris um mais intenso (arco primaacuterio) que de baixo para cima varia de
cores do violeta ao vermelho e um mais fraco (arco secundaacuterio) cuja variaccedilatildeo de cores eacute
invertida em relaccedilatildeo ao primeiro
httpswwwdecodedscienceorgwhat-is-rainbow-double-
rainbow-and-alexanders-dark-band47928
No arco primaacuterio a luz sofre uma refraccedilatildeo
total na face de traacutes da gota saindo dela
com um acircngulo em torno de 42o com o raio
incidente do Sol
Note na figura abaixo que para formaccedilatildeo do raio secundaacuterio (mais alto entre 50
o e 52
o)
a luz sofre uma dupla reflexatildeo total dentro das gotasPor conta disso o arco tem cores invertidas
em relaccedilatildeo ao arco primaacuterio
Unidade 4
20
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
httpwwwdaviddarlinginfoencyclopediaRrainbowhtml
Entre o arco primaacuterio e secundaacuterio haacute uma regiatildeo escura do ceacuteu denominada Banda de
Alexandre Ela surge porque os raios de Sol nessa regiatildeo atravessam as gotas quase inteiramente
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Portanto quando surgir um arco-iacuteris no ceacuteu tente observar todos estes fenocircmenos Satildeo
experiecircncias uacutenicas
7) Interferecircncia luminosa
Dois pulsos de ondas se propagando em direccedilotildees contraacuterias podem reforccedilar-se mutuamente
(interferecircncia construtiva no desenho abaixo) ou se anularem mutuamente (no desenho abaixo interferecircncia destrutiva) Apoacutes a interferecircncia as ondas continuam a se propagar como se nada
tivesse acontecido
Unidade 4
21
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Lacircmina delgada
transparente
Luz refletida sofre interferecircncia
de muacuteltiplos raios
httpsfphotophotosheltercomimageI0000EDdIQjgo2KM
Vemos na figura ao lado duas ondas se
propagando sobre a aacutegua Podemos distinguir raias onde a
superfiacutecie natildeo estaacute perturbada Nessas regiotildees a
superposiccedilatildeo das duas ondas faz com que elas se aniquilem
mutuamente
Na figura abaixo uma fonte de luz pontal emite uma onda de luz que incide sobre um anteparo
com dois orifiacutecios As ondas que se propagam a direita do orifiacutecio se sobrepotildeem ora se reforccedilando e ora
se aniquilando Um anteparo de filme sensiacutevel na extrema direita da figura mostra regiotildees claras e
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Algumas das cores mais belas observadas na Natureza como as cores das asas das borboletas
e da plumagem dos beija-flores resultam de efeitos de interferecircncia da luz ao atravessar lacircminas
delgadas de materiais transparentes Eacute o caso tambeacutem das bolhas de sabatildeo e do oacuteleo sobre o asfalto molhado
Nesse caso a luz sofre reflexotildees muacuteltiplas entre as faces de lacircmina e a interferecircncia
envolve muacuteltiplos feixes A luz refletida pode sofrer reforccedilo em alguns comprimentos de onda
Por exemplo a luz branca que incide sobre uma asa de uma borboleta reflete e se combina com a luz que refratou refletiu e emergiu nas estruturas transparentes nas ceacutelulas em suas asas Se o
espaccedilamento entre as ceacutelulas e a espessura da estrutura favorece a interferecircncia construtiva do
comprimento de onda da cor azul a asa teraacute um brilho azul intenso Este fenocircmeno eacute chamado
de iridescecircncia
Unidade 4
22
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
As penas iridescentes das aves
Em algumas aves as cores natildeo satildeo formadas por pigmentos ma sim pela luz refratada pelas
proteiacutenas das penas O melhor exemplo conhecido se encontra nas penas dos beija-flores que satildeo o
resultado da refraccedilatildeo da luz incidente na estrutura microscoacutepica das baacuterbulas das penas A refraccedilatildeo ocorre
como um prisma separando a luz branca em suas cores componentes mas a luz emergente sofre
interferecircncia construtiva segundo o acircngulo de visatildeo do observador Em determinado acircngulo a
interferecircncia construtiva se daacute na cor azul noutro acircngulo se daacute na cor rosa etc
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
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34
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
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Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
27) Uma cacircmara submarina apontada para a superfiacutecie da aacutegua consegue captar a imagem de dois peixes
que estavam fora do alcance da lente Explique como foi possiacutevel obter esta imagem e por quecirc a imagem
estaacute invertida
28) Um raio de luz proveniente do ar penetra num prisma e perfaz a trajetoacuteria ABCDE
Explique o fenocircmeno oacutetico nos pontos
A
B
C
D
E
29) A bandeira abaixo foi pintada nas cores VERDE AMARELO AZUL e BRANCA
Unidade 4
29
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
RESPOSTAS
Unidade 4
34
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
Qual seria a sua aparecircncia se fosse iluminada com luz monocromaacutetica
a) Verde
b) Amarela
c) Azul
d) Vermelha
30) (Unesp-1992) Isaac Newton foi o criador do telescoacutepio refletor O mais caro desses instrumentos ateacute
hoje fabricado pelo homem o telescoacutepio espacial Hubble (16 bilhatildeo de doacutelares) colocado em oacuterbita
terrestre em 1990 apresentou em seu espelho cocircncavo dentre outros um defeito de fabricaccedilatildeo que
impede a obtenccedilatildeo de imagens bem definidas das estrelas distantes(O Estado de Satildeo Paulo 010891
p14) Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescoacutepio
31) (Ufes-1996)
Uma pessoa caminha por um corredor e passa
por dois espelhos fixos na parede Classifique os
tipos de espelhos nas figuras 1 e 2
32) (Fuvest -1997) Um holofote eacute constituiacutedo por dois espelhos esfeacutericos cocircncavos E1bull e E2 de modo que a quase totalidade da luz proveniente da lacircmpada L seja projetada pelo espelho maior E1bull formando um feixe de raios quase paralelos Neste arranjo os espelhos devem ser posicionados de forma
que a lacircmpada esteja aproximadamente
a) nos focos dos espelhos E1bull e E2
b) no centro de curvatura de E2 e no veacutertice de
E1bull
c) no foco de E2 e no centro de curvatura de E1bull
d) nos centros de curvatura de E1bull e E2
e) no foco de E1bull e no centro de curvatura de E2
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
Unidade 4
31
CESU ndash Custoacutedio Furtado de Souza
III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
34) (Mackenzie-1997) Um objeto real colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esfeacuterico tem imagem como mostra a figura a seguir Pelas caracteriacutesticas da imagem podemos afirmar
que o espelho eacute
a) convexo e sua imagem eacute virtual
b) convexo e sua imagem eacute real
c) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que o raio de curvatura do espelho mas
maior que sua distacircncia focal
d) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
maior que seu raio de curvatura
e) cocircncavo e a distacircncia do objeto ao espelho eacute
menor que a distacircncia focal do espelho
35)(Puc Rio-2001) Haacute algum tempo discute-se a possibilidade de obtenccedilatildeo de energia a partir da Lua
atraveacutes do seguinte processo (ver figura) 1) paineacuteis solares transformam a luz solar em eletricidade 2)
um transmissor eacute entatildeo acionado produzindo microondas que satildeo enviadas a um refletor 3) o refletor
direciona o feixe de ondas para a Terra 4) na Terra uma antena recebe o feixe de ondas e distribui a
energia
Considere as informaccedilotildees
I A Lua eacute o ambiente ideal para a instalaccedilatildeo de receptores ou refletores de radiaccedilatildeo pois natildeo
tem atmosfera para absorver radiaccedilatildeo
II O refletor deve funcionar como um espelho cocircncavo para a radiaccedilatildeo de microondas a fim de concentrar o feixe na direccedilatildeo da Terra
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III O painel solar e o transmissor fazem conversatildeo de energia sob as formas de radiaccedilatildeo e
eleacutetrica poreacutem em sentidos opostos
Dentre as afirmaccedilotildees acima apenas esta (atildeo) correta(s)
a) II e III
b) I e II
c) I e III
d) I II e III
e) II
36) (Unesp-1992) O diafragma mostra um objeto (O) sua imagem (I) e o trajeto de dois raios
luminosos que saem do objeto
Que dispositivo oacuteptico colocado sobre a linha PQ produziraacute a imagem mostrada
a) Espelho plano
b) Espelho cocircncavo
c) Espelho convexo
d) Lente convergente
e) Lente divergente
37) (Uerj-2004) Em uma alusatildeo ao episoacutedio em que Arquimedes teria usado uma lente para
queimar as velas de navios utilizando a luz solar o cartunista Mauricio de Sousa fez a seguinte
tirinha
(RAMALHO Jr F et alii Os Fundamentos da Fiacutesica Satildeo Paulo Moderna 1979)
Sabendo que essa lente estaacute imersa no ar pode-se afirmar que ela eacute do tipo
a) plana
b) cocircncava
c) biconvexa
d) cocircncavo-convexa
38) A miopia eacute uma condiccedilatildeo ocular em queou as lentes naturais de nossos olhos (coacuternea e criatalino) satildeo
muito fortes ou o formato do olho eacute mais alongado de modo que a imagem de um objeto se forma antes
da retina (regiatildeo fotosensiacutevel localizada no fundo do olho) Uma lente pode corrigir esta condiccedilatildeo
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
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46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
45) De uma cacircmara escura composta de dois orifiacutecios pequenos sai uma luz monocromaacutetica de comprimento de coerecircncia maior que a distacircncia entre os orifiacutecios De frente aos orifiacutecios haacute uma chapa
fotograacutefica que ficou exposta agrave luz da fonte por um determinado tempo Qual eacute a imagem revelada da
chapa fotograacutefica
46) (Fuvest-2005) Duas ondas luminosa de
mesmo comprimento de onda AB e AE incidem
sobre uma fina lacircmina transparente O raio AB
refrata no interior da lacircmina e reflete em sua
face inferior O raio AE relete na face superior
Ambos as ondas luminosas se fundem no raio
D No desenho que tipo de interferncia estas
ondas de luz sofrem
httpwwwwebexhibitsorgcausesofcolor15html
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1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-
1)a)20cms b) 20cm c)1hz d)2cm 2)a) propagaccedilatildeo de onda divergente b)relexatildeo regular reflexatildeo difusa 3) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 4) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 5) propagaccedilatildeo de raios de luz em linha reta 6)042cm 7) a)3Hz e 10 Hz b)033s e 01s 8)a)onda3
b)onda1 9)a)violeta b)4310-7m 10)a)verde b)610-7m11)a)violeta b)751014 Hz 12)a)alaranjado b)5451014Hz 13)a0F b)V c)F d)V e)V 14)polocromatica incoerente(branca) e monocromaacutetica corente (laser) 15)a) anil e alaranjado b)azul 16) a) violeta e verde b)azul 17)c 18)c 19)reflexatildeo regular 20)a)reflexatildeoregular e refraccedilatildeo b) reflexatildeo difusa c)reflexatildeo regular 21)b 22)c 23)d 24)266 25)h=606m 26)a)acircngulo de incidecircncia b)acircngulo de refraccedilatildeo c)acircngulo criacutetico d)reflexatildeo total 27)reflexatildeo total 28)a)refraccedilatildeo b)reflexatildeo total interna c) reflexatildeo total interna d) reflexatildeo total interna e)refraccedilatildeo 29)a)verde-preto-