Questõessobre Óptica Geométrica
Suponha que um objeto de altura A = 2 m seja
posicionado a uma distância D = 4 m do orifício da câmara
escura, que o raio do orifício seja muito menor do que L
e que a imagem registre completamente o objeto. Nesse
caso, a altura da imagem registrada no filme será:
Observe atentamente a imagem abaixo. Temos uma placa metálica de fundo preto sobre a qual foram escritas palavras
com cores diferentes. Supondo que as cores utilizadas sejam constituídas por pigmentos puros, ao levarmos essa placa
para um ambiente absolutamente escuro e a iluminarmos com luz monocromática azul, as únicas palavras e cores
resultantes, respectivamente, que serão percebidas por um observador de visão normal, são:
Observe atentamente a imagem abaixo. Temos uma placa metálica de fundo preto sobre a qual foram escritas palavras com cores diferentes. Supondo que as cores utilizadas sejam constituídas por pigmentos puros, ao levarmos essa placa para um ambiente absolutamente escuro e a iluminarmos com luz monocromática azul, as únicas palavras e cores resultantes, respectivamente, que serão percebidas por um observador de visão normal, são:
Para o exercício, adote os seguintes valores quando necessário:
O periscópio é um instrumento ótico de uso
bastante difundido em submarinos. O instrumento é
utilizado para observação da superfície com o
submarino ainda mergulhado. O princípio básico de
funcionamento desse instrumento é a reflexão
sucessiva da imagem por dois espelhos planos. No
caso de um raio de luz horizontal incidir no espelho
fora d’água, esse raio é refletido em uma direção
vertical e posteriormente refletido pelo espelho no
interior do submarino, de modo a sair do periscópio
horizontalmente. Supondo que cada espelho absorva
50% do raio de luz incidente, a razão entre a
intensidade da luz que incide no instrumento e a que
sai do segundo espelho é
Em 27 de setembro último, foi possível a
observação, no Brasil, de um eclipse lunar total.
Durante esse fenômeno, a sombra projetada na lua
pela Terra possui duas partes denominadas umbra e
penumbra. A umbra é uma região em que não há
iluminação direta do Sol e a penumbra é uma região
em que apenas parte da iluminação é bloqueada. A
separação entre essas regiões pode ser facilmente
explicada com o uso da
A figura 1 mostra um quadro de Georges Seurat, grande
expressão do pontilhismo.
De forma grosseira podemos dizer que a pintura consiste de
uma enorme quantidade de pontos de cores puras, bem próximos
uns dos outros, tal que a composição adequada dos pontos
causa a sensação de vibração e efeitos de luz e sombra impressionantes.
Alguns pontos individuais podem ser notados se
chegarmos próximo ao quadro. Isso ocorre porque a resolução
angular do olho humano é θmín ≅ 3,3 × 10– 4
rad. A figura 2 indica
a configuração geométrica para que uma pessoa perceba
a separação d entre dois pontos vizinhos à distância L ≅ 30 cm
do quadro.
Considerando que para ângulos θ < 0,17 rad é válida a aproximação
tg θ ≅ θ, a distância d aproximada entre esses dois
pontos, representados na figura 2, é, em milímetros, igual a
De forma grosseira podemos dizer que a pintura consiste de uma enorme quantidade de pontos de cores puras, bem próximos uns dos outros, tal que a composição adequada dos pontos causa a sensação de vibração e efeitos de luz e sombra impressionantes. Alguns pontos individuais podem ser notados se chegarmos próximo ao quadro. Isso ocorre porque a resolução angular do olho humano é θmín ≅ 3,3 × 10– 4 rad. A figura 2 indica a configuração geométrica para que uma pessoa perceba a separação d entre dois pontos vizinhos à distância L ≅ 30 cm do quadro.
Considerando que para ângulos θ < 0,17 rad é válida a aproximação tg θ ≅ θ, a distância d aproximada entre esses dois pontos, representados na figura 2, é, em milímetros, igual a
Será que uma miragem ajudou a afundar o Titanic?
O fenômeno ótico conhecido como Fata Morgana
pode fazer com que uma falsa parede de água
apareça sobre o horizonte molhado. Quando as
condições são favoráveis, a luz refletida pela água fria
pode ser desviada por uma camada incomum de ar
quente acima, chegando até o observador, vinda de
muitos ângulos diferentes. De acordo com estudos de
pesquisadores da Universidade de San Diego, uma Fata
Morgana pode ter obscurecido os icebergs da visão da
tripulação que estava a bordo do Titanic. Dessa forma, a
certa distância, o horizonte verdadeiro fica encoberto por
uma névoa escurecida, que se parece muito com águas
calmas no escuro.
Disponível em: http://apod.nasa.gov. Acesso em: 6 set. 2012 (adaptado)
O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores,
provoca a Fata Morgana é a
Disponível em: http://apod.nasa.gov. Acesso em: 6 set. 2012 (adaptado)
O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores, provoca a Fata Morgana é a
A equação de Gauss relaciona a distância focal (f) de uma lente esférica delgada com as distâncias do objeto (p) e da imagem (p') ao vértice da lente. O gráfico dado mostra a ampliação (m) da imagem em função da distância do objeto para uma determinada lente delgada.
Se o objeto estiver a 6 cm da lente, a que distância a imagem se formará da lente e quais as suas características?
Um objeto está a 10 cm da superfície de um espelho plano. Um observador se posiciona a 40 cm do espelho, e seus olhos se encontram à mesma altura do objeto.
Calcule a distância, em centímetros, entre a imagem do objeto formada pelo espelho e o observador.
Um objeto está a 10 cm da superfície de um espelho plano. Um observador se posiciona a 40 cm do espelho, e seus olhos se encontram à mesma altura do objeto.
Calcule a distância, em centímetros, entre a imagem do objeto formada pelo espelho e o observador.
Um objeto é colocado em frente a um espelho côncavo,
na posição tal como mostrada na figura.
Marque a resposta correta:
Um objeto é colocado em frente a um espelho côncavo, na posição tal como mostrada na figura.
Marque a resposta correta:
Os gatos 1 e 2 encontram-se parados em um ambiente iluminado
apenas por duas lâmpadas puntiformes penduradas no teto. O
único obstáculo existente nesse ambiente é uma mesa opaca de
tampo horizontal, apoiada no solo, também horizontal e opaco.
Os gatos estão em um mesmo plano vertical (o plano da figura),
que contém as lâmpadas e que passa pelo centro da mesa.
Desconsiderando a reflexão da luz em qualquer superfície e
efeitos de difração nas bordas da mesa, pode-se afirmar que os
gatos 1 e 2 encontram-se, respectivamente, em regiões de
Os gatos 1 e 2 encontram-se parados em um ambiente iluminado apenas por duas lâmpadas puntiformes penduradas no teto. O único obstáculo existente nesse ambiente é uma mesa opaca de tampo horizontal, apoiada no solo, também horizontal e opaco. Os gatos estão em um mesmo plano vertical (o plano da figura), que contém as lâmpadas e que passa pelo centro da mesa.
Desconsiderando a reflexão da luz em qualquer superfície e
efeitos de difração nas bordas da mesa, pode-se afirmar que os
gatos 1 e 2 encontram-se, respectivamente, em regiões de
Assinale a afirmativa INCORRETA.
De um cone reto de altura h e diâmetro da base d com a parede interna revestida por material refletor de ondas eletromagnéticas, retirou-se a base. Sobre a superfície refletora incide um raio de luz paralelo ao eixo do cone. Após todas as reflexões, o raio refletido tem direção paralela ao raio incidente. Para que isso ocorra, as dimensões do cone devem satisfazer à relação
A 1 metro da parte frontal de uma câmara escura de orifício, uma vela de comprimento 20 cm projeta na parede oposta da câmara uma imagem de 4 cm de altura.
A câmara permite que a parede onde é projetada a imagem seja movida, aproximando-se ou afastando-se do orifício. Se o mesmo objeto for colocado a 50 cm do orifício, para que a imagem obtida no fundo da câmara tenha o mesmo tamanho da anterior, 4 cm, a distância que deve ser deslocado o fundo da câmara, relativamente à sua posição original, em cm, é de
A câmara permite que a parede onde é projetada a imagem seja movida, aproximando-se ou afastando-se do orifício. Se o mesmo objeto for colocado a 50 cm do orifício, para que a imagem obtida no fundo da câmara tenha o mesmo tamanho da anterior, 4 cm, a distância que deve ser deslocado o fundo da câmara, relativamente à sua posição original, em cm, é de
A extremidade de uma fibra ótica adquire o formato arredondado de uma microlente ao ser aquecida por um laser, acima da temperatura de fusão. A figura abaixo ilustra o formato da microlente para tempos de aquecimento crescentes (t1 < t2 < t3).
Considere as afirmações:
I. O raio de curvatura da microlente aumenta com tempos crescentes de aquecimento.
II. A distância focal da microlente diminui com tempos crescentes de aquecimento.
III. Para os tempos de aquecimento apresentados na figura, a microlente é convergente.
Está correto apenas o que se afirma em
Considere as afirmações:
I. O raio de curvatura da microlente aumenta com tempos crescentes de aquecimento.
II. A distância focal da microlente diminui com tempos crescentes de aquecimento.
III. Para os tempos de aquecimento apresentados na figura, a microlente é convergente.
Está correto apenas o que se afirma em
A Lua sempre apresenta a mesma face quando observada de um ponto qualquer da superfície da Terra. Esse fato, conhecido como acoplamento de maré, ocorre porque
Diferentemente dos mamíferos, que percebem a luz por meio de olhos simples, os insetos o fazem por meio de olhos compostos.
Considerando essas informações, julgue os itens seguintes.
A parte da física que estuda a propagação da luz e sua interação com a matéria é denominada de óptica. Sobre os princípios da óptica, dadas as afirmações a seguir,
I. Devido ao fato de fornecerem uma imagem direita e maior, quando o objeto está posicionado entre o foco e o vértice, os espelhos esféricos côncavos são utilizados como espelhos de aumento. É o que ocorre nos espelhos utilizados pelos dentistas.
II. Um objeto é colocado entre dois espelhos planos, cujas superfícies refletoras formam um ângulo de 45°. Nes se caso, observa-se a formação de 8 imagens.
III. O ponto mais afastado que o olho humano vê com nitidez, estando os músculos ciliares relaxados, é denominado de ponto próximo. Para um míope, que não enxerga bem de longe, esse ponto está a uma distância finita.
IV. Se um raio de luz monocromático incide sob um ângulo de 60° em relação à normal numa lâmina de faces parale las, imersa no ar, de espessura e índice de refração igual a , então o deslocamento lateral do raio emergente da lâmina em relação ao raio nela incidente é de 1 cm.
verifica-se que está(ão) correta(s)
I. Devido ao fato de fornecerem uma imagem direita e maior, quando o objeto está posicionado entre o foco e o vértice, os espelhos esféricos côncavos são utilizados como espelhos de aumento. É o que ocorre nos espelhos utilizados pelos dentistas.
II. Um objeto é colocado entre dois espelhos planos, cujas superfícies refletoras formam um ângulo de 45°. Nes se caso, observa-se a formação de 8 imagens.
III. O ponto mais afastado que o olho humano vê com nitidez, estando os músculos ciliares relaxados, é denominado de ponto próximo. Para um míope, que não enxerga bem de longe, esse ponto está a uma distância finita.
IV. Se um raio de luz monocromático incide sob um ângulo de 60° em relação à normal numa lâmina de faces parale las, imersa no ar, de espessura e índice de refração igual a , então o deslocamento lateral do raio emergente da lâmina em relação ao raio nela incidente é de 1 cm.
verifica-se que está(ão) correta(s)
Um arco-íris forma-se devido à dispersão da luz do Sol em gotas de água na atmosfera.
Após incidir sobre gotas de água na atmosfera, raios de luz são refratados; em seguida, eles são totalmente refetidos e novamente refratados.
Sabe-se que o índice de refração da água para a luz azul é maior que para a luz vermelha.
Considerando essas informações, assinale a alternativa em que estão mais bem representados os fenômenos que ocorrem em uma gota de água e dão origem a um arco-íris
Após incidir sobre gotas de água na atmosfera, raios de luz são refratados; em seguida, eles são totalmente refetidos e novamente refratados.
Sabe-se que o índice de refração da água para a luz azul é maior que para a luz vermelha.
Considerando essas informações, assinale a alternativa em que estão mais bem representados os fenômenos que ocorrem em uma gota de água e dão origem a um arco-íris