Um raio de luz monocromática propagando-se no vácuo (índice de refração igual a 1) atravessa uma placa de vidro e retorna ao vácuo. O gráfico representa como a velocidade da luz varia em função do tempo para a situação descrita, com o tempo medido em unidades de 10⁻¹¹ s. A espessura da placa de vidro, em metros, e o índice de refração absoluto do vidro são, respectivamente, iguais a:

Quando um raio de luz passa do vácuo para um líquido transparente e homogêneo, sua velocidade de propagação diminui em 50% em relação a seu valor anterior. Qual o índice de refração absoluto da luz nesse líquido?

Um feixe de luz de comprimento de onda de 600 nm se propaga no vácuo até atingir a superfície de uma placa de vidro. Sabendo-se que o índice de refração do vidro é n = 1,5 e que a velocidade de propagação da luz no vácuo é de 3 × 10⁸ m/s, o comprimento de onda e a velocidade de propagação da onda no vidro, em nm e m/s, respectivamente, são: (1 nm = 1 × 10⁻⁹ m)

Um raio de luz monocromática passa de um meio 1 para um meio 2 e desse para um meio 3, conforme indicado na figura. Com relação à velocidade de propagação da luz nesses três meios, assinale a alternativa correta.

Uma onda luminosa se propagando no vácuo incide sobre uma superfície de vidro cujo índice de refração é maior que o índice de refração do vácuo, tendo um ângulo de incidência de 30° em relação à normal da superfície. Neste caso, podemos afirmar que:

Sabendo que um meio apresenta índice de refração absoluto 3/2, assinale a afirmação correta.

Um feixe de luz, vindo do ar, incide sobre um aquário de vidro com água. Sabe-se que a velocidade da luz é menor na água e no vidro que no ar. Com base nessas informações, assinale a alternativa em que melhor se representa a trajetória do feixe de luz entrando e saindo do aquário.

Quando um raio de luz monocromática, proveniente de um meio homogêneo, transparente e isótropo, identificado por meio A, incide sobre a superfície de separação com um meio B, também homogêneo, transparente e isótropo, passa a se propagar nesse segundo meio, conforme mostra a figura. Sabendo-se que o ângulo α é menor que o ângulo β, podemos afirmar que:

Na figura, um raio de luz monocromático se propaga pelo meio A, de índice de refração 2,0. Dados: sen 37° = 0,60; sen 53° = 0,80. Devemos concluir que o índice de refração do meio B é:

O esquema representa a direção de um feixe luminoso monocromático incidente e as direções dos respectivos feixes refletido e refratado. Sabendo-se que o ângulo de reflexão vale 60°, que o índice de refração do meio A vale 1 e que o do meio B vale √3, é correto afirmar que o ângulo de refração vale:

Um raio luminoso que se propaga no ar, n_ar = 1, incide obliquamente sobre um meio transparente de índice de refração n, fazendo um ângulo de 60° com a normal. Nessa situação, verifica-se que o raio refletido é perpendicular ao raio refratado, como ilustra a figura. Calcule o índice de refração n do meio.

Um raio de luz, que incide em uma interface ar–vidro fazendo um ângulo de 60° com a normal, é refratado segundo um ângulo de 30°. Se a velocidade da luz no ar vale c, qual a sua velocidade no vidro?

A figura mostra uma lâmina quadrada ABCD de lado igual a 18 cm e espessura constante, colocada sobre uma mesa. A lâmina é transparente e tem índice de refração (5√2)/6. Um feixe de luz, paralelo ao tampo da mesa, incide sobre a lâmina, no meio do lado AB, formando um ângulo de 45°. A quantos centímetros do vértice B o raio refratado atinge o lado BC? Dado: índice de refração do ar = 1.

A figura mostra um raio luminoso monocromático que se propaga do ar para o acrílico. Se outro raio luminoso, de mesma frequência, atingir a superfície que separa os meios ar–acrílico, com ângulo de incidência de 60°, a velocidade da luz no acrílico vale?

Um raio de luz L, no plano da figura, incide no ponto I do eixo de um semicilindro de plástico transparente, segundo um ângulo de 30° com a face plana S. Um observador, com o olho em O, vê esse raio incidente formando um ângulo de 60° com a face plana S. Calcule o índice de refração absoluto do plástico transparente.

Um raio rasante, de luz monocromática, passa de um meio transparente para outro, através de uma interface plana, e se refrata num ângulo de 30° com a normal, como mostra a figura. Se o ângulo de incidência for reduzido para 30° com a normal, o raio refratado fará com a normal um ângulo de, aproximadamente:

Considere um raio de luz monocromático que se propaga no ar e incide sobre um meio material, refratando-se. Um aluno varia o ângulo de incidência (θ_i) do raio luminoso e mede o ângulo de refração (θ_r), obtendo o gráfico sen θ_i versus sen θ_r, indicado a seguir. Considerando o índice de refração do ar igual a 1, pode-se afirmar corretamente que o seno do ângulo limite de refração desse meio material vale, aproximadamente:

Um raio de luz monocromático que se propaga no ar (índice de refração = 1) atinge a superfície de separação com um meio homogêneo e transparente, sob determinado ângulo de incidência, diferente de 0°. Considerando os meios da tabela a seguir, aquele para o qual o raio luminoso tem o menor desvio é:

A figura representa um raio de luz monocromática que se refrata na superfície plana de separação de dois meios transparentes, cujos índices de refração são n₁ e n₂. Com base nas medidas expressas na figura, onde C é uma circunferência, pode-se calcular a razão n₂/n₁ dos índices de refração desses meios. Qual das alternativas apresenta corretamente o valor dessa razão?

A figura indica a trajetória de um raio de luz que passa de uma região semicircular que contém ar para outra de vidro, ambas de mesmo tamanho e perfeitamente justapostas. Determine, numericamente, o índice de refração do vidro em relação ao ar.

A figura mostra um raio de luz monocromática que, após se propagar no ar, penetra em um líquido transparente. Considerando a velocidade de propagação da luz no ar igual a 300 000 km/s, sen i = 0,75 e sen r = 0,60, a velocidade com que a luz se propaga nesse líquido, em km/s, é:

Na figura, um raio luminoso i, propagando-se no ar, incide radialmente sobre uma placa semicircular de vidro. Assinale a alternativa que melhor representa a trajetória dos raios r₁ e r₂ refratados, respectivamente, no vidro e no ar.

Dois meios homogêneos e transparentes, A e B, são justapostos e separados pela superfície plana S. Um raio de luz monocromático propaga-se pelo meio A com velocidade 1,5 × 10⁸ m/s, incide perpendicularmente à superfície de separação entre os meios e passa a propagar-se pelo meio B, com velocidade de (√6/2) × 10⁸ m/s, conforme a figura 1. Se esse mesmo raio, propagando-se pelo meio B, incidisse na superfície S conforme a figura 2, ele:

Dois raios luminosos monocromáticos, um azul e um vermelho, propagam-se no ar, paralelos entre si, e incidem sobre uma esfera maciça de vidro transparente de centro C e de índice de refração √3, nos pontos A e V. Após atravessarem a esfera, os raios emergem pelo ponto P, de modo que o ângulo entre eles é igual a 60°. Considerando que o índice de refração absoluto do ar seja igual a 1, o ângulo α indicado na figura é igual a:

A figura representa um feixe de luz branca viajando pelo ar e incidindo sobre um pedaço de vidro crown. A tabela apresenta os índices de refração (n) para algumas cores nesse vidro. Nesse esquema, o feixe refratado 3 corresponde à cor:

Um raio luminoso, monocromático, propagando-se no ar, encontra a superfície de separação do ar com um bloco de diamante, sob um ângulo de incidência I, conforme mostra a figura, onde N é a normal à superfície. No experimento, variou-se o ângulo de incidência e mediu-se o ângulo de refração R quando o raio luminoso passou a se propagar no diamante. Com os dados obtidos, construiu-se o gráfico sen I × sen R. São feitas as proposições:

I. No bloco de diamante a luz se propaga com maior velocidade e, portanto, sen I > sen R.
II. O índice de refração do ar em relação ao diamante é 2,5, o que mostra que o diamante é mais refringente que o ar.
III. Se a luz se propaga no ar com velocidade de 3 × 10⁸ m/s, no diamante a velocidade de propagação será 1,2 × 10⁸ m/s.
IV. A velocidade de propagação e a frequência da radiação luminosa diminuem quando a luz passa a se propagar no diamante.

Das proposições apresentadas:

Um raio de luz propagando-se no ar incide, com um ângulo de incidência igual a 45°, em uma das faces de uma lâmina feita com um material transparente de índice de refração n, como mostra a figura. Sabendo-se que a linha AC é o prolongamento do raio incidente, d = 4 cm e BC = 1 cm, assinale a alternativa que contém o valor de n.

A placa de Petri é um recipiente cilíndrico, achatado, de vidro ou plástico, utilizado para cultura de micro-organismos e constituída por duas partes: uma base e uma tampa. Em laboratórios de microbiologia e rotinas de bacteriologia, as placas de Petri são usadas para a identificação de micro-organismos. Num ensaio técnico, um laboratorista incide um feixe de luz monocromática de comprimento de onda igual a 600 nm que, propagando-se inicialmente no ar, incide sobre a base de uma placa de Petri, conforme esquematizado na figura. Determine o índice de refração (n) do material da placa de Petri em relação ao ar, o comprimento de onda (λ) e a frequência (f) da onda incidente enquanto atravessa a base da placa.

O diamante tem índice de refração absoluto igual a 2,5 para determinada frequência de luz incidente. Devido ao fenômeno da refração, raios de luz que entram no diamante paralelos entre si acabam saindo dele em direções diversas, causando o efeito de brilho. A lapidação, isto é, a forma como a pedra é cortada, com muitas faces em ângulos variados, ajuda a intensificar esse efeito. Mas, em um vidro comum, com índice de refração absoluto igual a 1,5 para essa mesma frequência, não há lapidação que consiga reproduzir o brilho de um diamante. A figura representa um raio de luz monocromática propagando-se no ar e, em seguida, no diamante. Considerando o índice de refração absoluto do ar igual a 1,0 e baseando-se nas informações fornecidas, calcule:

a) a relação R = v_D/v_V entre a velocidade de propagação da luz no diamante (v_D) e no vidro comum (v_V);
b) o valor do ângulo α, em graus.

Dois raios de luz monocromáticos provenientes do ar, um azul e o outro vermelho, incidem no ponto P da superfície de uma esfera maciça de centro C, paralelos um ao outro, na direção da linha tracejada indicada na figura. A esfera é feita de vidro transparente e homogêneo. Se o índice de refração absoluto do vidro é maior para a cor azul do que para a vermelha e se não houve reflexão total dentro da esfera, a figura que representa corretamente a trajetória desses raios desde a sua incidência no ponto P até a sua emergência da esfera está indicada em:

Um mergulhador, submerso em um lago, vê o Sol fazendo um ângulo de elevação aparente θ = 45°, com a superfície do lago. Seja α o ângulo de elevação real que o Sol faz com o horizonte, na situação descrita. O valor de [sen(α)]² é, aproximadamente: Dados: índice de refração do ar = 1,00; índice de refração da água = 1,33; sen 45° ≈ 0,710; sen(90° − x) = cos x.

Um raio de luz monocromático propaga-se por um meio A, que apresenta índice de refração absoluto n_A = 1, e passa para outro meio B, de índice de refração n_B = √2, conforme a figura. Considere que o raio incidente forma com a normal à superfície o ângulo de 45°. Nessas condições, o ângulo de desvio (d), indicado na figura, é igual a:

Durante um ensaio com uma amostra de um material transparente e homogêneo, um aluno do Curso de Materiais da FATEC precisa determinar de que material a amostra é constituída. Para isso, ele utiliza o princípio da refração, fazendo incidir sobre uma amostra semicircular, de raio r, um feixe de laser monocromático, conforme a figura. Utilizando os dados da figura e as informações apresentadas na tabela de referência, podemos concluir corretamente que o material da amostra é:

São dados os índices de refração absolutos (n) dos seguintes meios ópticos: n_ar = 1,0; n_água = 1,3; n_{vidro c} = 1,5; n_{vidro p} = 1,8. Um raio de luz monocromática foi emitido sobre um sistema óptico formado por 3 desses meios, obtendo-se a configuração seguinte. I e II são dióptros planos, que separam os meios A de B e B de C, respectivamente. A possível, correta e respectiva relação entre os meios A, B e C é:

Um feixe de luz branca incide obliquamente sobre a superfície de um lago. Sabe-se que, na água, a velocidade de propagação da luz azul é menor que a da luz vermelha. Considerando essas informações, assinale a alternativa cuja figura melhor representa os raios refletidos e refratados na superfície do lago.

Um mergulhador, dentro do mar, vê a imagem do Sol nascendo numa direção que forma um ângulo agudo (ou seja, menor que 90°) com a vertical.

a) Faça um desenho esquemático mostrando um raio de luz vindo do Sol ao nascer e o raio refratado. Represente também a posição aparente do Sol para o mergulhador.
b) Sendo n = 1,33 ou 4/3 o índice de refração da água do mar, use o gráfico para calcular aproximadamente o ângulo entre o raio refratado e a vertical.