Propagação Retilínea da Luz

(UFRGS/2018)

Um feixe de luz monocromática, propagando-se em um meio transparente com índice de refração n1, incide sobre a interface com um meio, também transparente, com índice de refração n2.
Considere θ1 e θ2, respectivamente, os ângulos de incidência e de refração do feixe luminoso.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Haverá reflexão total do feixe incidente se …….. e se o valor do ângulo de incidência for tal que …….. .

(ACAFE SC/2017)

O uso de fibras ópticas em aplicações médicas tem evoluído bastante desde as aplicações pioneiras do Fiberscope, onde um feixe de fibras de vidro servia basicamente para iluminar e observar órgão no interior do corpo humano. Hoje em dia, tem-se uma variedade de aplicações de sistemas sensores com fibras ópticas em diagnóstico e cirurgia.

Assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir.

O princípio é que quando lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas características ópticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de _______ sucessivas. A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo (filamento de vidro) e o revestimento (material eletricamente isolante). No núcleo, ocorre a transmissão da luz propriamente dita. A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças a uma diferença de índice de _______ entre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleo possui sempre um índice de refração mais elevado, característica que, aliada ao ângulo de ______ do feixe de luz, possibilita o fenômeno da ______ total.

(UNIUBE MG/2016)

Há situações do dia a dia em que a luz não consegue atravessar a superfície de separação entre dois meios, apesar de estes serem transparentes. Ou seja, não se vê o fenômeno de refração da luz. A esse fenômeno damos o nome de reflexão total.
Seguem abaixo algumas consequências da reflexão total da luz:
– A miragem é comum quando viajamos em estradas longas e retas. Temos a impressão de que a superfície do asfalto está molhada.
– As fibras ópticas são feitas de vidro ou de plástico e possuem paredes extremamente lisas. Por esse motivo, a fibra óptica é um condutor de luz. Essa tecnologia é amplamente utilizada na medicina e nas telecomunicações.

Sobre a reflexão total da luz, são feitas algumas afirmações:

I. Para haver reflexão total interna da luz, é necessário que a luz se propague de um meio mais denso para um meio menos denso.
II. Para haver reflexão total interna da luz, é necessário que o ângulo de incidência seja superior ao ângulo limite de incidência.
III. A reflexão interna total independe do ângulo de incidência do raio de luz no interior da fibra de vidro.
IV. Quando a luz passa do ar ( n = 1) para a água (1,33), existe um ângulo de incidência para o qual ocorre a reflexão total.

É(São) CORRETA(S) a(s) afirmação(ões) contida(s) em:

(UERJ/2019)

Física para poetas

1O ensino da física sempre foi um grande desafio. Nos últimos anos, muitos esforços foram feitos 2com o objetivo de ensiná-la desde as séries iniciais do ensino fundamental, no contexto do ensino 3de ciências. Porém, como disciplina regular, a física aparece no ensino médio, quando se torna 4“um terror” para muitos estudantes.
5Várias pesquisas vêm tentando identificar quais são as principais dificuldades do ensino de física 6e das ciências em geral. Em particular, a queixa que sempre se detecta é que os estudantes não 7conseguem compreender a linguagem matemática na qual, muitas vezes, os conceitos físicos são 8expressos. Outro ponto importante é que as questões que envolvem a física são apresentadas 9fora de uma contextualização do cotidiano das pessoas, o que dificulta seu aprendizado. Por 10fim, existe uma enorme carência de professores formados em física para ministrar as aulas da 11disciplina.
12As pessoas que vão para o ensino superior e que não são da área de ciências exatas praticamente 13nunca mais têm contato com a física, da mesma maneira que os estudantes de física, engenharia 14e química poucas vezes voltam a ter contato com a literatura, a história e a sociologia. É triste 15notar que a especialização na formação dos indivíduos costuma deixá-los distantes de partes 16importantes da nossa cultura, da qual as ciências físicas e as humanidades fazem parte.
17Mas vamos pensar em soluções. Há alguns anos, ofereço um curso chamado “Física para poetas”. 18A ideia não é original – ao contrário, é muito utilizada em diversos países e aqui mesmo no Brasil. 19Seu objetivo é apresentar a física sem o uso da linguagem matemática e tentar mostrá-la próxima 20ao cotidiano das pessoas. Procuro destacar a beleza dessa ciência, associando-a, por exemplo, à 21poesia e à música.
22Alguns dos temas que trabalho em “Física para poetas” são inspirados nos artigos que publico. 23Por exemplo, “A busca pela compreensão cósmica” é uma das aulas, na qual apresento a evolução 24dos modelos que temos do universo. Começando pelas visões místicas e mitológicas e chegando 25até as modernas teorias cosmológicas, falo sobre a busca por responder a questões sobre a 26origem do universo e, consequentemente, a nossa origem, para compreendermos o nosso lugar 27no mundo e na história.
28Na aula “Memórias de um carbono”, faço uma narrativa de um átomo de carbono contando 29sua história, em primeira pessoa, desde seu nascimento, em uma distante estrela que morreu há 30bilhões de anos, até o momento em que sai pelo nariz de uma pessoa respirando. Temas como 31astronomia, biologia, evolução e química surgem ao longo dessa aula, bem como as músicas 32“Átimo de pó” e “Estrela”, de Gilberto Gil, além da poesia “Psicologia de um vencido”, de Álvares 33de Azevedo.
34Em “O tempo em nossas vidas”, apresento esse fascinante conceito que, na verdade, vai muito 35além da física: está presente em áreas como a filosofia, a biologia e a psicologia. Algumas músicas 36de Chico Buarque e Caetano Veloso, além de poesias de Vinicius de Moraes e Carlos Drummond 37de Andrade, ajudaram nessa abordagem. Não faltou também “Tempo Rei”, de Gil.
38A arte é uma forma importante do conhecimento humano. Se músicas e poesias inspiram as 39mentes e os corações, podemos mostrar que a ciência, em particular a física, também é algo 40inspirador e belo, capaz de criar certa poesia e encantar não somente aos físicos, mas a todos os 41poetas da natureza.
ADILSON DE OLIVEIRA
Adaptado de cienciahoje.org.br, 08/08/2016.

Física

Colho esta luz solar à minha volta,
No meu prisma a disperso e recomponho:
Rumor de sete cores, silêncio branco.
JOSÉ SARAMAGO

Na imagem a seguir, o triângulo ABC representa uma seção plana paralela à base de um prisma reto. As retas n e n’ são perpendiculares aos lados AC e AB, respectivamente, e BÂC = 80º.

A medida do ângulo entre n e n’ é:

(UFPR/2019)

Um dado meio tem um índice de refração n1. Um outro meio tem um índice de refração n2. Assinale a alternativa que expressa corretamente a relação entre os módulos das velocidades da luz nos dois meios, quando n2 = 2n1.

(FM Petrópolis RJ/2019)

A luz do sol, após atravessar a água em um aquário, projeta um arco-íris na parede de uma residência.
A decomposição da luz branca do sol, ao atravessar os meios ar – água – ar, ocorre porque cada componente da luz possui, na água, diferentes índices de

(Mackenzie SP/2019)

A flor Vitória Régia em um lago amazonense calmo

A vitória régia é uma flor da Amazônia que tem forma de círculo. Tentando guardar uma pepita de ouro, um índio a pendurou em um barbante prendendo a outra extremidade bem no centro de uma vitória régia de raio R = 0,50 m, dentro da água de um lago amazonense muito calmo. Considerando-se o índice de refração do ar igual a 1,0, o da água nA e o comprimento do barbante, depois de amarrado no centro da flor e solto, 50 cm, pode-se afirmar que o valor de nA, de modo que, do lado de fora do lago, ninguém consiga ver a pepita de ouro é:

(UNITAU SP/2019)

No âmbito da Física Moderna, a luz é apontada como tendo um comportamento dual, ou seja, em algumas situações se comporta como um feixe de partículas, ao passo que, em outras, como uma onda eletromagnética.

Considerando o comportamento dual da luz, é TOTALMENTE CORRETO afirmar:

(IFMT/2019)

A figura abaixo ilustra um feixe de luz monocromático, proveniente de uma região de vácuo (Meio A) com velocidade c 3,0 10⁸m.s^–1, incidindo contra a superfície de um líquido homogêneo e isotrópico (Meio B). Sendo os ângulos e , pode-se afirmar que a velocidade da luz no Meio B vale:
Dados:
sin53° = 0,8
sin37° = 0,6

(UniCESUMAR PR/2017)

Uma pessoa está meditando, com seu corpo parcialmente submerso nas águas tranquilas de uma piscina.
Observando a imagem, notamos uma desproporção entre a parte do corpo submersa comparada com a parte exposta ao ar. Esse fenômeno óptico é explicado pela

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