Questõessobre Ótica
Algumas pessoas idosas usam lente de aumento para leitura. Elas afastam o olho da lente, que, por sua vez, fica
mais próxima do objeto (objeto entre o foco e o centro óptico). A lupa é um instrumento de óptica formado por
uma lente convergente que fornece, de um objeto real, uma imagem com as seguintes características:
O olho humano constitui uma complexa estrutura capaz de
controlar a luz recebida e produzir imagens nítidas. Em pessoas
com visão normal, o olho é capaz de acomodar o cristalino para
focalizar sobre a retina a luz que vem dos objetos, desde que
não estejam muito próximos. Pessoas míopes, por outro lado,
apresentam dificuldades em enxergar de longe. Ao focalizar
objetos situados além do chamado ponto remoto (PR), a
imagem forma-se à frente da retina, conforme ilustrado na
figura.
Neste caso, lentes corretivas são necessárias a fim de que o
indivíduo observe o objeto de forma nítida.
Qual arranjo esquemático melhor descreve a correção
realizada por uma lente receitada por um oftalmologista no
caso de um indivíduo míope?
O olho humano constitui uma complexa estrutura capaz de controlar a luz recebida e produzir imagens nítidas. Em pessoas com visão normal, o olho é capaz de acomodar o cristalino para focalizar sobre a retina a luz que vem dos objetos, desde que não estejam muito próximos. Pessoas míopes, por outro lado, apresentam dificuldades em enxergar de longe. Ao focalizar objetos situados além do chamado ponto remoto (PR), a imagem forma-se à frente da retina, conforme ilustrado na figura.
Neste caso, lentes corretivas são necessárias a fim de que o indivíduo observe o objeto de forma nítida.
Qual arranjo esquemático melhor descreve a correção
realizada por uma lente receitada por um oftalmologista no
caso de um indivíduo míope?
Alguns cinemas apresentam uma tecnologia em que
as imagens dos filmes parecem tridimensionais, baseada
na utilização de óculos 3D. Após atravessar cada lente
dos óculos, as ondas luminosas, que compõem as
imagens do filme, emergem vibrando apenas na direção
vertical ou apenas na direção horizontal.
Com base nessas informações, o funcionamento dos
óculos 3D ocorre por meio do fenômeno ondulatório de
Para que imagens invertidas de um corpo sejam obtidas, utilizando-se um espelho esférico côncavo ideal, deve-se colocar
esse corpo entre
No esquema ilustrado a seguir, o triângulo azul representa o
perfil de um prisma de base triangular, feito de um material
transparente (meio 2), estando imerso em um meio transparente 3, mas com sua face superior imersa em um meio 1.
O raio de luz monocromática, representado em vermelho,
incide sobre a face exposta ao meio 1, refrata para o interior
do prisma e emerge para o meio 3. Quanto aos índices de
refração absolutos dos meios 1, 2 e 3, é correto afirmar que
o do meio 1 é
Um espelho esférico e côncavo de raio de curvatura R = 4,0 m foi instalado no piso de um
laboratório. Um objeto O de massa m = 0,5 kg na forma de seta foi projetado para cair sem girar,
sendo colocado a 7,0 m acima do vértice do espelho, como mostra a figura a seguir. O objeto é solto
em queda livre. Em que instante de tempo, em s, a seta e sua imagem estão apontando para o mesmo
sentido?
Miopia é a formação de uma imagem desfocada ou borrada antes da retina quando se
observam objetos distantes, conforme ilustra a figura A abaixo. Para corrigir tal problema de saúde,
oftalmologistas prescrevem, como um dos possíveis tratamentos, o uso de lentes corretivas na frente
dos olhos. Então, com seu uso, a imagem é deslocada e formada sobre a retina, resultando em uma
visão clara e nítida, conforme ilustra a figura B abaixo. Que tipo de lente é capaz de produzir esse
efeito?
Deseja-se medir uma das dimensões de um prisma utilizando um feixe de luz. A figura mostra a
vista superior de um prisma acrílico com índice de refração n = 5/3 e formato trapezoidal. Sabendo que
um feixe de luz que entra pelo ponto P percorre as faces do prisma e emerge no ponto Q, obtenha o
valor da dimensão desconhecida x.
Em uma barbearia existem dois espelhos planos verticais,
paralelos e distantes 3 m um do outro, com a face refletora
de um voltada para a face refletora do outro. Um cliente está
sentado de frente para um deles, a 1 m de distância dele. Na
figura, fora de escala, pode-se notar a infinitude de imagens
geradas devido a reflexões sucessivas nesses espelhos.
Nessa situação, considerando as distâncias informadas e as
características das imagens formadas por espelhos planos,
a distância entre a cabeça do cliente, indicada pela seta azul
na figura, e a imagem da sua cabeça, indicada pela seta vermelha, é de
A figura representa um feixe formado por dois raios de luz
monocromática, um azul e um vermelho, que se propagam
juntos pelo ar em uma direção definida pela reta r e incidem,
no ponto P, sobre uma lâmina de faces paralelas constituída
de vidro homogêneo e transparente.
Após atravessarem a lâmina, os dois raios de luz emergem
separados e voltam a se propagar pelo ar. Sendo nA e nV os
índices de refração absolutos do vidro para as cores azul e
vermelha, respectivamente, e sabendo que nA > nV, a figura
que melhor representa a propagação desses raios pelo ar
após emergirem da lâmina de vidro é:
A figura representa um feixe formado por dois raios de luz monocromática, um azul e um vermelho, que se propagam juntos pelo ar em uma direção definida pela reta r e incidem, no ponto P, sobre uma lâmina de faces paralelas constituída de vidro homogêneo e transparente.
Após atravessarem a lâmina, os dois raios de luz emergem
separados e voltam a se propagar pelo ar. Sendo nA e nV os
índices de refração absolutos do vidro para as cores azul e
vermelha, respectivamente, e sabendo que nA > nV, a figura
que melhor representa a propagação desses raios pelo ar
após emergirem da lâmina de vidro é:
Herschel, em 1880, começou a escrever sobre a condensação da luz solar no foco de uma lente e queria verificar
de que maneira os raios coloridos contribuem para o aquecimento. Para isso, ele projetou sobre um anteparo o espectro
solar obtido com um prisma, colocou termômetros nas diversas faixas de cores e verificou nos dados obtidos que um
dos termômetros iluminados indicou um aumento de temperatura maior para uma determinada faixa de frequências.
SAYURI. M.; GASPAR, M. B. Infravermelho na sala de aula. Disponível em: www.cienciamao.usp.br. Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado).
Para verificar a hipótese de Herschel, um estudante montou o dispositivo apresentado na figura. Nesse aparato,
cinco recipientes contendo água, à mesma temperatura inicial, e separados por um material isolante térmico e refletor são
posicionados lado a lado (A, B, C, D e E) no interior de uma caixa de material isolante térmico e opaco. A luz solar, ao entrar
na caixa, atravessa o prisma e incide sobre os recipientes. O estudante aguarda até que ocorra o aumento da temperatura
e a afere em cada recipiente.
Em qual dos recipientes a água terá maior temperatura ao final do experimento?
Com relação aos fenômenos da Óptica Geométrica, analise as afirmativas a seguir.
I. Uma lupa consiste em uma lente esférica convergente que permite o aumento da visualização de um
objeto, porém, quando a posicionamos muito distante do objeto, proporciona uma imagem invertida.
II. Um objeto colocado diante de uma associação de dois espelhos planos, com as suas superfícies
refletoras fazendo um ângulo de 60º, produz a visualização de 5 imagens.
III. Um objeto situado entre o foco e o centro óptico de uma lente convergente conjuga uma imagem real,
invertida e maior que o objeto.
IV. Um objeto posicionado sobre o centro de curvatura de um espelho côncavo produz uma imagem
virtual, direita e de mesmo tamanho.
V. Um objeto colocado diante de um espelho convexo conjuga uma imagem virtual, direita e de menor
tamanho.
Estão CORRETAS, apenas, as afirmativas
Com relação aos fenômenos da Óptica Geométrica, analise as afirmativas a seguir.
I. Uma lupa consiste em uma lente esférica convergente que permite o aumento da visualização de um objeto, porém, quando a posicionamos muito distante do objeto, proporciona uma imagem invertida.
II. Um objeto colocado diante de uma associação de dois espelhos planos, com as suas superfícies refletoras fazendo um ângulo de 60º, produz a visualização de 5 imagens.
III. Um objeto situado entre o foco e o centro óptico de uma lente convergente conjuga uma imagem real, invertida e maior que o objeto.
IV. Um objeto posicionado sobre o centro de curvatura de um espelho côncavo produz uma imagem virtual, direita e de mesmo tamanho.
V. Um objeto colocado diante de um espelho convexo conjuga uma imagem virtual, direita e de menor tamanho.
Estão CORRETAS, apenas, as afirmativas
Certos dispositivos possibilitam visualizar ou demonstrar fenômenos naturais explicados pelas Leis da Física
como o que se encontra no Museu de Ciência e Tecnologia de Londrina, conforme a figura a seguir.
Nos compartimentos inferiores do dispositivo, há dois
tipos de lentes, sendo possível observar a convergência e a divergência dos raios de luz que incidem nas
lentes e delas emergem ao se acionar um botão.
Com base na imagem e nos conhecimentos sobre lentes esféricas, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o caminho percorrido pelos raios de luz.
Acoplados nos espelhos de alguns carros são colocados espelhos esféricos convexos para o motorista observar os carros detrás.
A alternativa correta que mostra a vantagem de se usar um espelho desse tipo em relação a um espelho plano está no fato de que:
Acoplados nos espelhos de alguns carros são colocados espelhos esféricos convexos para o motorista observar os carros detrás.
A alternativa correta que mostra a vantagem de se usar um espelho desse tipo em relação a um espelho plano está no fato de que:
Um dos mais elementares instrumentos ópticos de aumento é a lupa. Entretanto, apresenta limitações em seu aumento nominal devido ao valor reduzido da distância mínima de visão distinta e as deformações na imagem do objeto, o que limita o aumento da convergência. Para solucionar esses problemas, pode-se associar a lupa a uma lente convergente, criando um sistema óptico com duas lentes convergentes. O instrumento óptico que utiliza esse sistema de duas lentes convergentes é:
A figura abaixo representa uma associação de espelhos
planos sob um ângulo α. Um raio de luz monocromática
incide em E1 sob um ângulo de incidência de 60° e sai do
sistema refletindo por E2 sob um ângulo de reflexão
de 10° . Com isso, o ângulo ⍺ mede
Um arco-íris aparece quando a luz branca do sol é
interceptada por uma gota d'água da atmosfera. Parte da
luz é refratada para dentro da gota, refletida no seu
interior e novamente refratada para fora da gota.
A luz branca é uma mistura de várias cores. Quando a luz
atravessa uma superfície líquida – no caso, a gota da chuva
– ou sólida (transparente), a refração faz aparecer o
espectro de cores: violeta, anil, azul, verde, amarelo,
laranja e vermelho.
Disponível em: http://noticias.terra.com.br/educacao/
Acesso em: 20 de agosto de 2015.
A visualização do arco-íris depende da relação entre os
posicionamentos do observador, do sol e das gotículas de
água da chuva. Assim, para que o fenômeno seja visto pelo
observador,
Um arco-íris aparece quando a luz branca do sol é interceptada por uma gota d'água da atmosfera. Parte da luz é refratada para dentro da gota, refletida no seu interior e novamente refratada para fora da gota. A luz branca é uma mistura de várias cores. Quando a luz atravessa uma superfície líquida – no caso, a gota da chuva – ou sólida (transparente), a refração faz aparecer o espectro de cores: violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho.
Disponível em: http://noticias.terra.com.br/educacao/
Acesso em: 20 de agosto de 2015.
A visualização do arco-íris depende da relação entre os
posicionamentos do observador, do sol e das gotículas de
água da chuva. Assim, para que o fenômeno seja visto pelo
observador,
As superfícies esféricas podem causar perturbações
acústicas importantes porque elas atuam como
verdadeiros espelhos acústicos, concentrando as ondas
sonoras refletidas. Observa-se que profissionais da área do
jornalismo fazem a utilização de microfones acoplados a
essas calotas espelhadas côncavas com a finalidade de captar sinais sonoros enfraquecidos. Tais microfones são
posicionados nas superfícies refletoras de forma que
estejam localizados
O astigmatismo é uma necessidade de correção visual
comum que pode resultar em visão borrada ou distorcida
em todas as distâncias, dependendo do grau do
astigmatismo. Pode afetar as pessoas em qualquer idade.
Pessoas com astigmatismo são, muitas vezes, míopes ou
hipermétropes também. As imagens que seus olhos
transmitem para seu cérebro são nítidas apenas se os
raios de luz que passam para dentro dos olhos se
concentram em um único ponto de sua retina, na parte de
trás do seu olho.
Fonte: https://www.acuvue.com.br
Assim, o astigmatismo é causado quando
O astigmatismo é uma necessidade de correção visual comum que pode resultar em visão borrada ou distorcida em todas as distâncias, dependendo do grau do astigmatismo. Pode afetar as pessoas em qualquer idade. Pessoas com astigmatismo são, muitas vezes, míopes ou hipermétropes também. As imagens que seus olhos transmitem para seu cérebro são nítidas apenas se os raios de luz que passam para dentro dos olhos se concentram em um único ponto de sua retina, na parte de trás do seu olho.
Fonte: https://www.acuvue.com.br
Assim, o astigmatismo é causado quando