FISICANET
RESUMO TEÓRICO
ÓPTICA & ÓTICA
No português, as duas grafias são aceitas, mas têm significados ligeiramente diferentes:
- Óptica: Relacionada à ciência que estuda a luz e os fenômenos da visão, como refração, reflexão, lentes, etc. É a forma mais tradicional e utilizada em contextos científicos.
- Ótica: Pode ser usada como sinônimo de "óptica", especialmente em contextos relacionados a lojas de produtos ópticos (como óculos e lentes). No entanto, também é usada para se referir a "ponto de vista" ou "perspectiva".
Portanto, quando nos referimos à ciência que estuda a luz, a grafia mais correta e tradicional é "óptica". Mas "ótica" também é aceita e frequentemente usada em contextos mais informais ou comerciais.
QUESTÕES
UFRGS 2025/25
Um método útil de localizar as imagens formadas por um espelho esférico é utilizar a construção geométrica de um diagrama de raios luminosos.
Considere as afirmações abaixo, para um espelho côncavo.
I - Raios luminosos que atingem o espelho paralelamente ao seu eixo principal são refletidos através do ponto focal.
II - Raios luminosos que divergem de uma fonte puntiforme colocada no ponto focal do espelho são refletidos pelo espelho como raios paralelos ao seu eixo principal.
III - Raios luminosos que atingem o espelho, passando pelo seu centro de curvatura, são refletidos paralelamente ao eixo principal do espelho.
Quais estão corretas?
UFRGS 2024/24
A figura abaixo mostra um raio \( i \) de luz monocromática que, propagando-se no ar, incide radialmente na superfície circular de um semicilindro de vidro transparente.
Ao penetrar no semicilindro, a luz é parcialmente refletida na superfície plana interna, raio \( r \), e parcialmente refratada para o ar.
O raio \( r \) refletido, ao atingir a superfície circular, também emerge para o ar.
Entre os raios representados na figura acima, quais deles melhor representam, respectivamente, os raios refratados na superfície plana e na superfície circular?
UFRGS 2023/24
Um instrumento óptico muito simples e comum é a lupa, também conhecida como lente de aumento, utilizada para visualização de, por exemplo, textos grafados em letras muito pequenas.
(Adaptado de: Wikimedia Commons)
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
A lupa é um instrumento óptico que consiste de uma lente ........ que conjuga com eficiência uma imagem direita e ........ de um objeto colocado entre o foco e o centro óptico.
UFRGS 2022/25
Duas lentes convergentes finas, de distâncias focais \(f_1 = 20 \, \text{cm}\) e \(f_2 = 10 \, \text{cm}\), estão separadas pela distância \(d_2 = 10 \, \text{cm}\). Um objeto \(O\) está colocado à distância \(d_1 = 40 \, \text{cm}\) à esquerda da lente \(f_1\), conforme representado na figura abaixo.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
A imagem do objeto é ........, ........ e localiza-se 15 cm ........ da lente \(f_2\).
UFRGS 2022/26
Na figura abaixo, está representado um experimento de interferência em fenda dupla.
Um feixe de laser incide sobre duas fendas separadas por \(d = 0,16 \, \text{mm}\). Em uma tela, colocada a uma distância \(L = 5,0 \, \text{m}\) das fendas, um padrão de interferência é formado, apresentando máximos separados por \(h = 2 \, \text{cm}\). Na figura, os máximos aparecem como linhas tracejadas.
Com esses dados, assinale a alternativa que apresenta o comprimento de onda do laser incidente.
Dado: para ângulos \(\alpha\) muito pequenos, pode-se usar a aproximação \(\sin \alpha \approx \tan \alpha\).
UFRGS 2020/19
Na figura abaixo, \( O \), \( P \) e \( Q \) representam três diferentes posições de um objeto real, e \( L \) é uma lente, imersa no ar, cuja distância focal coincide com a distância da posição \( P \) à lente. As setas 1, 2 e 3 representam imagens do objeto, formadas pela lente.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
A lente \( L \) é ........, e as imagens do objeto quando colocado nas posições \( O \), \( P \) e \( Q \) são, respectivamente, ........ .
UFRGS 2020/20
Um bonito efeito de cor pode ser observado quando a luz solar incide sobre finas películas de óleo ou água.
Ocorre que, quando um feixe de luz incide sobre a película, ele sofre duas reflexões, uma na superfície anterior e outra na superfície posterior. Assim, esses raios de luz refletidos percorrem diferentes caminhos, e sua superposição resulta em reforço de alguns comprimentos de onda e aniquilação de outros, dando origem às cores observadas.
O fenômeno responsável por esse efeito é a
UFRGS 2019/21
Na figura abaixo, \( O \) representa um objeto pontual luminoso, \( E \) representa um espelho plano e \( X \) um observador.
A imagem do objeto \( O \) está corretamente posicionada no ponto
UFRGS 2019/22
Considere as afirmações abaixo, sobre o fenômeno da difração.
I - A difração é um fenômeno ondulatório que ocorre apenas com ondas sonoras.
II - A difração que ocorre quando uma onda atravessa uma fenda é tanto mais acentuada quanto menor for a largura da fenda.
III - A difração que ocorre quando uma onda atravessa uma fenda é tanto mais acentuada quanto maior for o comprimento de onda da onda.
Quais estão corretas?
UFRGS 2018/19
Um feixe de luz monocromática, propagando-se em um meio transparente com índice de refração \( n_1 \), incide sobre a interface com um meio, também transparente, com índice de refração \( n_2 \).
Considere \( \theta_1 \) e \( \theta_2 \), 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 ______.
UFRGS 2018/20
Muitas pessoas não enxergam nitidamente objetos em decorrência de deformação no globo ocular ou de acomodação defeituosa do cristalino.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas dos enunciados a seguir, na ordem em que aparecem.
Para algumas pessoas a imagem de um objeto forma-se à frente da retina, conforme ilustrado na figura I abaixo. Esse defeito de visão é chamado de ........ , e sua correção é feita com lentes ........ .
Em outras pessoas, os raios luminosos são interceptados pela retina antes de se formar a imagem, conforme representado na figura II abaixo. Esse defeito de visão é chamado de ........ , e sua correção é feita com lentes ........ .
UFRGS 2018/22
A figura I, abaixo, representa esquematicamente o experimento de Young. A luz emitida pela fonte F, ao passar por dois orifícios, dá origem a duas fontes de luz F1 e F2, idênticas, produzindo um padrão de interferência no anteparo A. São franjas de interferência, compostas de faixas claras e escuras, decorrentes da superposição de ondas que chegam no anteparo.
A figura II, abaixo, representa dois raios de luz que atingem o anteparo no ponto P. A onda oriunda do orifício F1 percorre uma distância maior que a onda proveniente do orifício F2. A diferença entre as duas distâncias é ΔL.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Se, no ponto PP, há uma franja escura, a diferença ΔL deve ser igual a um número ........ de comprimentos de onda.
No ponto central O, forma-se uma franja ........ decorrente da interferência ........ das ondas.
UFRGS 2017/19
Na figura abaixo, \(O\) representa um objeto real e \(I\) sua imagem virtual formada por uma lente esférica.
Assinale a alternativa que preenche as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Com base nessa figura, é correto afirmar que a lente é ........ e está posicionada ........ .
UFRGS 2017/20
Um feixe de luz monocromática atravessa a interface entre dois meios transparentes com índices de refração \( n_1 \) e \( n_2 \), respectivamente, conforme representa a figura abaixo.
Com base na figura, é correto afirmar que, ao passar do meio com \( n_1 \) para o meio com \( n_2 \), a velocidade, a frequência e o comprimento de onda da onda, respectivamente,
UFRGS 2017/21
Um fio de cabelo intercepta um feixe de laser e atinge um anteparo, conforme representa a figura (i) abaixo.
Nessa situação, forma-se sobre o anteparo uma imagem que contém regiões iluminadas intercaladas, cujas intensidades diminuem a partir da região central, conforme mostra a figura (ii) abaixo.
O fenômeno óptico que explica o padrão da imagem formada pela luz é a
UFRGS 2016/19
Observe a figura abaixo.
Na figura, \( E \) representa um espelho esférico côncavo com distância focal de 20 cm, e \( O \), um objeto extenso colocado a 60 cm do vértice do espelho.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
A imagem do objeto formada pelo espelho é ........, ........ e situa-se a ........ do vértice do espelho.
UFRGS 2016/20 e 21
Instrução: As questões 20 e 21 referem-se ao enunciado e gráfico abaixo.
Um feixe de luz branca incide em uma das faces de um prisma de vidro imerso no ar. Após atravessar o prisma, o feixe emergente exibe um conjunto de raios de luz de diversas cores.
Na figura abaixo, estão representados apenas três raios correspondentes às cores azul, verde e vermelha.
UFRGS 2016/20
A partir dessa configuração, os raios 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente, às cores
UFRGS 2016/21
O fenômeno físico responsável pela dispersão da luz branca, ao atravessar o prisma, é chamado
UFRGS 2015/20
Na figura abaixo, 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 \( r_1 \) e \( r_2 \) refratados, respectivamente, no vidro e no ar.
UFRGS 2015/22
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
A luz é uma onda eletromagnética formada por campos elétricos e magnéticos que variam no tempo e no espaço e que, no vácuo, são ........ entre si. Em um feixe de luz polarizada, a direção da polarização é definida como a direção ........ da onda.
UFRGS 2014/11
Uma câmera fotográfica caseira pode ser construída a partir de uma caixa escura, com um minúsculo orifício (O, na figura) em um dos lados, e uma folha de papel fotográfico no lado interno oposto ao orifício. A imagem de um objeto é formada, segundo o diagrama abaixo.
O fenômeno ilustrado ocorre porque
UFRGS 2013/15
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem.
A radiação luminosa emitida por uma lâmpada a vapor de lítio atravessa um bloco de vidro transparente, com índice de refração maior que o do ar.
Ao penetrar no bloco de vidro, a radiação luminosa tem sua frequência ........ . O comprimento de onda da radiação no bloco é ........ que no ar e sua velocidade de propagação é ........ que no ar.
UFRGS 2013/16
No diagrama abaixo,
i representa um raio luminoso propagando-se no ar, que incide e atravessa um bloco triangular de material transparente desconhecido.
Com base na trajetória completa do raio luminoso, o índice de refração deste material desconhecido é
(Dados: índice de refração do ar = 1;
\( \text{sen} 30^\circ = \cos 60^\circ = \frac{1}{2} \); \( \text{sen} 60^\circ = \cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2} \))
UFRGS 2013/17
Nos diagramas abaixo, \(O\) representa um pequeno objeto luminoso que está colocado diante de um espelho plano \(P\), perpendicular à página, ambos imersos no ar; \(I\) representa a imagem do objeto formada pelo espelho, e o olho representa a posição de quem observa a imagem.
Qual dos diagramas abaixo representa corretamente a posição da imagem e o traçado dos raios que chegam ao observador?
UFRGS 2012/21
Um estudante, para determinar a velocidade da luz num bloco de acrílico, fez incidir um feixe de luz sobre o bloco. Os ângulos de incidência e refração medidos foram, respectivamente, 45º e 30º.
(Dado: \text{sen } (30º) = \frac{1}{2}; \text{sen } (45º) = \frac{\sqrt{2}}{2} )
Sendo c a velocidade de propagação da luz no ar, o valor obtido para a velocidade de propagação da luz no bloco é
UFRGS 2012/22
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Para que os seguranças possam controlar o movimento dos clientes, muitos estabelecimentos comerciais instalam espelhos convexos em pontos estratégicos das lojas.
A adoção desse procedimento deve-se ao fato de que esses espelhos aumentam o campo de visão do observador. Isto acontece porque a imagem de um objeto formada por esses espelhos é ........ , ........ e ........ objeto.
UFRGS 2011/21 e 22
Instrução: As questões 21 e 22 estão relacionadas ao enunciado abaixo.
A nanotecnologia, tão presente nos nossos dias, disseminou o uso do prefixo nano (\( n \)) junto a unidades de medida. Assim, comprimentos de onda da luz visível são, modernamente, expressos em nanômetros (\( \text{nm} \)), sendo:
\( 1\text{nm} = 1 \times 10^{-9} \text{ m} \)
(Considere a velocidade da luz no ar igual a \( 3 \times 10^8 \text{ m/s} \).)
UFRGS 2011/21
Um feixe de luz monocromática de comprimento de onda igual a \( 600 \text{ nm} \), propagando-se no ar, incide sobre um bloco de vidro, cujo índice de refração é \( 1{,}5 \). O comprimento de onda e a frequência do feixe que se propaga dentro do vidro são, respectivamente,
UFRGS 2011/22
Cerca de 60 fótons devem atingir a córnea para que o olho humano perceba um flash de luz, e aproximadamente metade deles são absorvidos ou refletidos pelo meio ocular. Em média, apenas 5 dos fótons restantes são realmente absorvidos pelos fotorreceptores (bastonetes) na retina, sendo os responsáveis pela percepção luminosa.
(Considere a constante de Planck \( h \) igual a \( 6{,}6 \times 10^{-34} \, \text{J.s} \).)
Com base nessas informações, é correto afirmar que, em média, a energia absorvida pelos fotorreceptores quando luz verde com comprimento de onda igual a 500 nm atinge o olho humano é igual a
UFRGS 2010/19 e 20
Instrução: As questões 19 e 20 referem-se ao enunciado e à figura abaixo.
Na figura abaixo, \( E \) representa um espelho plano que corta perpendicularmente a página, e \( O \) representa um pequeno objeto colocado no plano da página.
Na figura também estão representadas duas sequências de pontos. A sequência I, II, III, IV e V está localizada atrás do espelho, região de formação da imagem do objeto \( O \) pelo espelho \( E \). A sequência 1, 2, 3, 4 e 5 indica as posições de cinco observadores. Considere que todos os pontos estão no plano da página.
UFRGS 2010/19
Qual é o ponto que melhor representa a posição da imagem do objeto \( O \) formada pelo espelho plano \( E \)?
UFRGS 2010/20
Quais observadores podem ver a imagem do objeto \( O \) formada pelo espelho plano \( E \)?
UFRGS 2010/21
Um objeto delgado, com 10 cm de altura, está posicionado sobre o eixo central de uma lente esférica delgada convergente, cuja distância focal é igual a 25 cm.
Considerando-se que a distância do objeto à lente é de 50 cm, a imagem formada pela lente é
UFRGS 2010/22
Considere as seguintes afirmações sobre fenômenos ondulatórios e suas características.
I - A difração ocorre apenas com ondas sonoras.
II - A interferência ocorre apenas com ondas eletromagnéticas.
III - A polarização ocorre apenas com ondas transversais.
Quais estão corretas?
UFRGS 2009/18
Considere as seguintes afirmações sobre o efeito Doppler.
I - Ele é observado somente em ondas acústicas.
II - Ele corresponde a uma alteração da velocidade de propagação da onda em um meio.
III - Ele pode ser observado tanto em ondas transversais quanto em ondas longitudinais.
Quais estão corretas?
UFRGS 2009/19
Um raio de luz monocromática que se propaga no ar, no plano da figura, incide sobre o ponto central da face plana de um semidisco de acrílico transparente, conforme representado na figura abaixo.
Dentre os raios representados na figura, o que melhor representa o raio refratado após atravessar o semidisco de acrílico é o de número
UFRGS 2009/20
Você se aproxima da superfície de um espelho côncavo na região de distâncias maiores que o raio de curvatura. Nessa circunstância, sua imagem, formada pelo espelho, é
UFRGS 2009/21
Em um experimento de interferência, similar ao experimento de Young, duas fendas idênticas são iluminadas por uma fonte coerente monocromática. O padrão de franjas claras e escuras é projetado em um anteparo distante, conforme mostra a figura abaixo.
Sobre este experimento são feitas as seguintes afirmações.
I - A separação entre as franjas no anteparo aumenta se a distância entre as fendas aumenta.
II - A separação entre as franjas no anteparo aumenta se a distância entre o anteparo e as fendas aumenta.
III - A separação entre as franjas no anteparo aumenta se o comprimento de onda da fonte aumenta.
Quais estão corretas?
UFRGS 2008/19
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem.
Três meios transparentes, A, B e C, com índices de refração \( n_A \), \( n_B \) e \( n_C \), respectivamente, são dispostos como indicado na figura abaixo.
Uma frente de onda plana monocromática incide sobre os meios A e B. A fase da onda que passa por B apresenta um atraso em relação à que passa por A. Portanto, o índice \( n_A \) é ........ que o índice \( n_B \). Após essas ondas atravessarem o meio C, o atraso \( \Delta t \) correspondente é ........ anterior.
UFRGS 2008/20
A figura abaixo representa a vista frontal de Homer comendo em frente a dois espelhos planos, posicionados perpendicularmente entre si.
Assinale a alternativa que representa a imagem que Homer observa nos espelhos.
UFRGS 2007/45
A figura abaixo representa um objeto real \( O \) colocado diante de uma lente delgada de vidro, com pontos focais \( F_1 \) e \( F_2 \). O sistema todo está imerso no ar.
Nessas condições, a imagem do objeto fornecida pela lente é
UFRGS 2007/46
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem.
Uma onda luminosa se propaga através da superfície de separação entre o ar e um vidro cujo índice de refração é \( n = 1,33 \). Com relação a essa onda, pode-se afirmar que, ao passar do ar para o vidro, sua intensidade ........, sua frequência ........ e seu comprimento de onda ........ .
UFRGS 2006/23
Na figura abaixo estão representados um espelho plano E, perpendicular à página, e um pequeno objeto luminoso S, colocado diante do espelho, no plano da página. Os pontos O1, O2 e O3, também no plano da página, representam as posições ocupadas sucessivamente por um observador.
O observador verá a imagem do objeto S fornecida pelo espelho E
UFRGS 2006/24
A figura abaixo representa um raio de luz monocromática que incide sobre a superfície de separação de dois meios transparentes. Os ângulos formados pelo raio incidente e pelo raio refratado com a normal à superfície são designados por \( \alpha \) e \( \beta \), respectivamente.
Nesse caso, afirmar que o ângulo-limite para a reflexão total da luz entre os meios 1 e 2 é de 48° significa dizer que ocorrerá reflexão total se
UFRGS 2006/26
O gráfico abaixo representa as intensidades luminosas relativas de duas linhas do espectro visível emitido por um hipotético elemento químico.
Nesse gráfico, a coluna menor corresponde a um comprimento de onda próprio da luz laranja. A outra coluna do gráfico corresponde a um comprimento de onda próprio da luz
UFRGS 2006/27
Mediante uma engenhosa montagem experimental, Thomas Young (1773-1829) fez a luz de uma única fonte passar por duas pequenas fendas paralelas, dando origem a um par de fontes luminosas coerentes idênticas, que produziram sobre um anteparo uma figura como a registrada na fotografia abaixo.
A figura observada no anteparo é típica do fenômeno físico denominado
UFRGS 2005/23
Na figura abaixo, um feixe de luz monocromática I, proveniente do ar, incide sobre uma placa de vidro de faces planas e paralelas, sofrendo reflexões e refrações em ambas as faces da placa. Na figura, \( \theta_i \) representa o ângulo formado pela direção do feixe incidente com a normal à superfície no ponto A, e \( \theta_r \) representa o ângulo formado pela direção da parte refratada desse feixe com a normal no mesmo ponto A.
Pode-se afirmar que os ângulos \( \alpha \), \( \beta \) e \( \gamma \) definidos na figura são, pela ordem, iguais a
UFRGS 2005/24
No estudo de espelhos planos e esféricos, quando se desenham figuras para representar objetos e imagens, costuma-se selecionar determinados pontos do objeto. Constrói-se, então, um ponto imagem \( P' \), conjugado pelo espelho a um ponto objeto \( P \), aplicando as conhecidas regras para construção de imagens em espelhos que decorrem das Leis da Reflexão.
Utilizando-se tais regras, conclui-se que um ponto imagem virtual \( P' \), conjugado pelo espelho a um ponto objeto real \( P \), ocorre
UFRGS 2004/24
Considere as seguintes afirmações sobre emissão de ondas eletromagnéticas.
I. Ela ocorre na transmissão de sinais pelas antenas das estações de rádio, de televisão e de telefonia.
II. Ela ocorre em corpos cuja temperatura é muito alta, como o Sol, o ferro em estado líquido e os filamentos de lâmpadas incandescentes.
III. Ela ocorre nos corpos que se encontram à temperatura ambiente.
Quais estão corretas?
UFRGS 2004/25
A figura abaixo representa as secções E e E’ de dois espelhos planos. O raio de luz I incide obliquamente no espelho E, formando um ângulo de 30° com a normal N a ele, e o raio refletido R incide perpendicularmente no espelho E’.
Que ângulo formam entre si as secções E e E’ dos dois espelhos?
UFRGS 2004/26
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem.
Na figura abaixo, E representa um espelho esférico, a seta O representa um objeto real colocado diante do espelho e r indica a trajetória de um dos infinitos raios de luz que atingem o espelho, provenientes do objeto. Os números na figura representam pontos sobre o eixo ótico do espelho.
Analisando a figura, conclui-se que E é um espelho ...... e que o ponto identificado pelo número ...... está situado no plano focal do espelho.
UFRGS 2004/27
Na figura abaixo, L representa uma lente esférica de vidro, imersa no ar, e a seta O um objeto real colocado diante da lente. Os segmentos de reta r1 e r2 representam dois dos infinitos raios de luz que atingem a lente, provenientes do objeto. Os pontos sobre o eixo ótico representam os focos F e F’ da lente.
Qual das alternativas indica um segmento de reta que representa a direção do raio r2 após ser refratado na lente?
UFRGS 2004/28
A intensidade luminosa é a quantidade de energia que a luz transporta por unidade de área transversal à sua direção de propagação e por unidade de tempo. De acordo com Einstein, a luz é constituída por partículas, denominadas fótons, cuja energia é proporcional à sua frequência.
Luz monocromática com frequência de \(6 \times 10^{14} Hz\) e intensidade de 0,2 J/m².s incide perpendicularmente sobre uma superfície de área igual a 1 cm². Qual o número aproximado de fótons que atinge a superfície em um intervalo de tempo de 1 segundo?
(Constante de Planck: \(h = 6,63 \times 10^{-34} J.s\))
UFRGS 2003/25
Na figura abaixo estão representados cinco raios luminosos, refletidos por um espelho esférico convexo, e um raio incidente, indicado pela linha de traçado mais espesso. As letras f e C designam, respectivamente, o foco e o centro de curvatura do espelho.
Dentre as cinco linhas mais finas numeradas na figura, a que melhor representa o raio refletido pelo espelho é identificada pelo número
UFRGS 2003/26
Na figura abaixo, a linha cheia representa o percurso de um raio de luz que se propaga numa lâmina formada por três camadas de diferentes materiais transparentes, cujos índices de refração absolutos são \(n_1\), \(n_2\) e \(n_3\), o raio sofre reflexão total.
Selecione a alternativa que indica a relação correta entre os índices de refração \(n_1\), \(n_2\) e \(n_3\).
UFRGS 2003/27
Na figura abaixo, L representa uma lente convergente de vidro, imersa no ar, e O representa um objeto luminoso colocado diante dela. Dentre os infinitos raios de luz que atingem a lente, provenientes do objeto, estão representados apenas dois. Os números na figura identificam pontos sobre o eixo ótico da lente.
Analisando a figura, conclui-se que apenas um, dentre os cinco pontos, está situado no plano focal da lente. O número que identifica esse ponto é
UFRGS 2002/24
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem.
Os radares usados para a medida da velocidade dos automóveis em estradas têm como princípio de funcionamento o chamado efeito Doppler. O radar emite ondas eletromagnéticas que retornam a ele após serem refletidas no automóvel. A velocidade relativa entre o automóvel e o radar é determinada, então, a partir da diferença de _______ entre as ondas emitida e refletida. Em um radar estacionado à beira da estrada, a onda refletida por um automóvel que se aproxima apresenta _______ frequência ______________________ velocidade, comparativamente à onda emitida pelo radar.
UFRGS 2002/25
A figura abaixo representa um espelho plano \(S\), colocado perpendicularmente ao plano da página. Também estão representados os observadores \(O_1\), \(O_2\) e \(O_3\), que olham no espelho a imagem da fonte de luz \(F\).
As posições em que cada um desses observadores vê a imagem da fonte \(F\) são, respectivamente,
UFRGS 2002/26
A figura abaixo representa um raio de luz monocromática que se refrata na superfície plana de separação de dois meios transparentes, cujos índices de refração são \( n_1 \) e \( n_2 \). Com base nas medidas expressas na figura, onde \( C \) é uma circunferência, pode-se calcular a razão \( \frac{n_2}{n_1} \) dos índices de refração desses meios.
Qual das alternativas apresenta corretamente o valor dessa razão?
UFRGS 2002/27
Nas figuras abaixo está representado, em corte transversal, um prisma triangular de vidro, imerso no ar. O prisma reflete totalmente em sua face maior os raios de luz que incidem frontalmente nas outras duas faces. Qual das alternativas representa corretamente a imagem A'B' do objeto AB, vista por um observador situado em O?
UFRGS 2001/22
Entre os gráficos apresentados abaixo, em escalas lineares e unidades arbitrárias, assinale aquele que, pela sua forma, melhor representa a relação entre período (T) e comprimento de onda (\( \lambda \)) da luz ao propagar-se no vácuo.
UFRGS 2001/23
Considere as seguintes afirmações a respeito de ondas transversais e longitudinais.
I - Ondas transversais podem ser polarizadas e ondas longitudinais não.
II - Ondas transversais podem sofrer interferência e ondas longitudinais não.
III - Ondas transversais podem apresentar efeito Doppler e ondas longitudinais não.
Quais estão corretas?
UFRGS 2001/25
A figura abaixo representa um raio luminoso \(R\) incidindo obliquamente sobre um espelho plano que se encontra na posição horizontal \(E\). No ponto de incidência \(O\), foi traçada a vertical \(V\). Gira-se, então, o espelho de um ângulo \( \alpha \) (em torno de um eixo que passa pelo ponto \(O\)) para a posição \(E'\), conforme indica a figura.
Não sendo alterada a direção do raio luminoso incidente \(R\) com respeito à vertical \(V\), pode-se afirmar que a direção do raio refletido
UFRGS 2001/26
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem.
As cores que compõem a luz branca podem ser visualizadas quando um feixe de luz, ao atravessar um prisma de vidro, sofre ____, separando-se nas cores do espectro visível. A luz de cor ____ é a menos desviada de sua direção de incidência e a de cor ____ é a mais desviada de sua direção de incidência.
UFRGS 2001/27
Considere uma lente com índice de refração igual a 1,5 imersa completamente em um meio cujo índice de refração pode ser considerado igual a 1. Um feixe luminoso de raios paralelos incide sobre a lente e converge para um ponto \(P\) situado sobre o eixo principal da lente.
Sendo a lente mantida em sua posição e substituído o meio no qual ela se encontra imersa, são feitas as seguintes afirmações a respeito do experimento.
I - Em um meio com índice de refração igual ao da lente, o feixe luminoso converge para o mesmo ponto \(P\).
II - Em um meio com índice de refração menor do que o da lente, porém maior do que 1, o feixe luminoso converge para um ponto \(P'\) mais afastado da lente do que o ponto \(P\).
III - Em um meio com índice de refração maior do que o da lente, o feixe luminoso diverge ao atravessar a lente.
Quais estão corretas?
UFRGS 2000/26
A distância focal de uma lente convergente é de 10,0 cm. A que distância da lente deve ser colocada uma vela para que sua imagem seja projetada, com nitidez, sobre um anteparo situado a 0,5 m da lente?
UFRGS 2000/27
Considere as afirmações abaixo.
I. Para que uma pessoa consiga observar sua imagem por inteiro em um espelho retangular plano, o comprimento do espelho deve ser, no mínimo, igual à altura da pessoa.
II. Reflexão total pode ocorrer quando raios luminosos que se propagam em um dado meio atingem a superfície que separa esse meio de outro com menor índice de refração.
III. A imagem de um objeto real fornecida por um espelho convexo é sempre virtual, direita e menor do que o objeto, independentemente da distância deste ao espelho.
Quais estão corretas?
UFRGS 1999/28
Na figura abaixo, estão representados um espelho esférico côncavo e um objeto real. AB. O centro de curvatura, o foco e o vértice do espelho estão indicados pelas letras C, F e V, respectivamente.
Nessa situação, pode-se afirmar que a imagem do objeto AB se situará
UFRGS 1999/29
A e B são radiações eletromagnéticas com comprimentos de onda \( \lambda_A = 1 \times 10^{-10} \text{ m} \) e \( \lambda_B = 1 \times 10^{-7} \text{ m} \), respectivamente.
Sendo \( f_A \) e \( f_B \) as frequências, e \( E_A \) e \( E_B \) as energias dos fótons correspondentes, pode-se afirmar que
UFRGS 1999/30
Um feixe de luz monocromática, proveniente do meio 1, incide na interface entre o meio 1 e o meio 2. O valor da velocidade de propagação da luz no meio 1 é cerca de 3/4 do valor da velocidade de propagação no meio 2. Nessa situação, qual dos diagramas abaixo pode representar corretamente os raios incidente e refratado?
UFRGS 1998/27
As cores azul, verde e vermelho estão na ordem crescente de seus comprimentos de onda. São cores monocromáticas, produzidas por três diferentes lasers. Qual das alternativas coloca essas cores em ordem crescente de suas frequências?
UFRGS 1998/28
A tabela apresenta os valores do índice de refração do vidro flint, em relação ao ar, para diversas cores da luz visível.
| Violeta | Azul | Verde | Amarelo | Vermelho |
|---|---|---|---|---|
| 1,607 | 1,594 | 1,581 | 1,575 | 1,569 |
Um feixe de luz branca, proveniente do ar, atinge obliquamente uma lâmina desse vidro, com um ângulo de incidência bem determinado. O feixe sofre dispersão ao ser refratado nessa lâmina, separando-se nas diversas cores que o compõem. Qual das alternativas estabelece uma relação correta para os correspondentes ângulos de refração das cores vermelho, verde e azul, respectivamente?
UFRGS 1998/29
A imagem de um objeto real, formada por um espelho convexo, é sempre
UFRGS 1998/30
Um objeto real está situado a 12 cm de uma lente. Sua imagem, formada pela lente, é real e tem uma altura igual à metade da altura do objeto. Tendo em vista essas condições, considere as afirmações abaixo.
I - A lente é convergente.
II - A distância focal da lente é 6 cm.
III - A distância da imagem à lente é 12 cm.
Quais delas estão corretas?
UFRGS 1997/29
Considere as afirmações abaixo:
I - As ondas luminosas são constituídas pelas oscilações de um campo elétrico e de um campo magnético.
II - As ondas sonoras precisam de um meio material para se propagar.
III - As ondas eletromagnéticas não precisam de um meio material para se propagar.
Quais delas são corretas?
UFRGS 1997/30
Um raio de luz, proveniente da esquerda, incide sobre uma lâmina de vidro de faces paralelas, imersa no ar, com ângulo de incidência \( \hat{i}_1 \) na interface ar-vidro. Depois de atravessar a lâmina, ele emerge do vidro com ângulo \( \hat{r}_2 \). O trajeto do raio luminoso está representado na figura, onde \( \hat{r}_1 \) designa o ângulo de refração no vidro, e \( \hat{i}_2 \), o ângulo de incidência na interface vidro-ar.
Nessa situação, pode-se afirmar que
UFRGS 1997/31
A figura representa uma lente esférica delgada de distância focal \( f \). Um objeto real é colocado à esquerda da lente, numa posição tal que sua imagem real se forma à direita da mesma.
Para que o tamanho dessa imagem seja igual ao tamanho do objeto, esse deve ser colocado
UFRGS 1997/32
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do seguinte texto.
Uma pessoa vê nitidamente um objeto quando a imagem desse objeto se forma sobre a retina. Em pessoas míopes, a imagem se forma à frente da retina. Em pessoas hipermétropes, os raios luminosos são interceptados pela retina antes de formarem a imagem (diz-se, então, que a imagem se forma atrás da retina).
Pessoas míopes devem usar óculos com lentes ................................. e pessoas hipermétropes devem usar óculos com lentes ................................. .
UFRGS 1997/33
Considere as afirmações abaixo:
I - A distância focal de uma lente depende do meio que a envolve.
II - A luz contorna obstáculos com dimensões semelhantes ao seu comprimento de onda, invadindo a região de sombra geométrica.
III - Luz emitida por uma fonte luminosa percorre o interior de fibras óticas, propagando-se de uma extremidade à outra.
Os fenômenos óticos melhor exemplificados pelas afirmações I, II e III são, respectivamente, os seguintes:
UFRGS 1996/32
Analise cada uma das seguintes afirmativas
I - Uma pessoa observa um objeto distante através de um binóculo e o enxerga ampliado. Essa ampliação se deve a que a luz proveniente do objeto sofre ............... quando atravessa as lentes do binóculo.
II - Um observador diante de uma pintura colorida e iluminada com luz branca enxerga diferentes cores. A percepção das diferentes cores por parte do observador também depende da ............... da luz pela pintura.
III - Quando uma ambulância, com a sirene ligada, se aproxima de um observador parado em relação ao ar, o som da sirene se torna mais agudo para o observador do que quando a ambulância se afasta. Essa mudança na altura do som se deve à variação do (a) ............... do som para o observador.
Assinale a opção que preenche corretamente, na ordem, as lacunas nas afirmativas acima.
UFRGS 1996/33
Uma câmera fotográfica, para fotografar objetos distantes, possui uma lente teleobjetiva convergente, com distância focal de 200 mm. Um objeto real está a 300 m da objetiva; a imagem que se forma, então, sobre o filme fotográfico no fundo da câmera é
UFRGS 1996/34
Um feixe de luz monocromática, propagando-se em um meio \(A\), incide sobre a superfície que separa este meio de um segundo meio \(B\). Ao atravessá-la, a direção de propagação do feixe aproxima-se da normal à superfície. Em seguida, o feixe incide sobre a superfície que separa o meio \(B\) de um terceiro meio \(C\), a qual é paralela à primeira superfície de separação. No meio \(C\), o feixe se propaga em uma direção que é paralela à direção de propagação no meio \(A\). Sendo \(\lambda_A\), \(\lambda_B\) e \(\lambda_C\) os comprimentos de onda do feixe, nos meios \(A\), \(B\) e \(C\), respectivamente, pode-se afirmar que
UFRGS 1995/28
Entre as radiações eletromagnéticas mencionadas nas alternativas, qual apresenta um comprimento de onda cujo valor mais se aproxima da espessura de um livro de 300 páginas?
UFRGS 1995/29
Um feixe de luz de raios paralelos e paraxiais que incide sobre uma lente delgada é refratado e converge para um ponto localizado a 10 cm da lente. Quando um objeto real é colocado 20 cm à esquerda dessa lente, a imagem se formará numa posição que fica
UFRGS 1995/31
Analise cada uma das seguintes afirmações relacionadas com o fenômeno de polarização, indicando se é verdadeira (V) ou falsa (F).
( ) Ondas eletromagnéticas podem ser polarizadas.
( ) Quando ocorre o fenômeno físico conhecido como eco, as ondas sonoras refletidas estão polarizadas.
( ) O grau de polarização linear (ou plana) da luz refletida na superfície de uma lâmina de vidro plana e lisa depende do ângulo de incidência da luz.
Quais são, pela ordem, as indicações corretas?
UFRGS 1995/32 e 33
Instrução: As questões de números 32 e 33 referem-se à situação descrita a seguir.
A visualização de cores é a maneira de o olho humano identificar ou distinguir diferentes comprimentos de onda da luz. A tabela apresenta alguns comprimentos de onda \( \lambda \), da luz do espectro de emissão de uma lâmpada de vapor de mercúrio e as respectivas cores que podem ser visualizadas.
| \( \lambda \) (\(10^{10}\) m) | Cor visualizada |
|---|---|
| 4047 | Violeta |
| 4358 | Anil |
| 5461 | Verde |
| 6232 | Vermelha |
UFRGS 1995/32
Selecione a alternativa que completa corretamente as lacunas no seguinte texto.
A visualização das cores torna-se possível quando, ao passar por um prisma, a luz emitida por essa lâmpada separa-se de acordo com seus comprimentos de onda. Analisando esse fenômeno, conhecido como .........., pode-se observar que a luz mais desviada da sua direção de incidência sobre o prisma é a luz que visualizamos pela cor .......... Além disso, pode-se verificar que o índice de refração do vidro do prisma .......... do comprimento de onda \( \lambda \).
UFRGS 1995/33
Considerando os dados da tabela, pode-se afirmar que no vácuo:
UFRGS 1994/63
Selecione a alternativa que, pela ordem, preenche corretamente as lacunas:
Uma onda transporta .......... de um ponto a outro do espaço.
No vácuo, todas as ondas eletromagnéticas possuem mesma .......... .
As ondas sonoras propagam-se em uma direção .......... à direção das vibrações do meio.
UFRGS 1994/66
Considere as seguintes afirmações:
I - A imagem de um objeto real fornecida por um espelho plano é sempre direita e real.
II - Se uma pessoa se aproximar de um espelho plano com uma velocidade de 2 m/s, sua imagem se aproximará desse espelho com uma velocidade de 4 m/s.
III - Um espelho plano fornece imagem de mesmo tamanho que o objeto.
Quais são corretas?
UFRGS 1994/67
A imagem de um determinado objeto, colocado diante de um espelho esférico côncavo, aparece projetada numa tela de maneira invertida e com tamanho maior do que o do objeto. O objeto encontra-se
UFRGS 1994/68
Você coloca um objeto diante de uma lente esférica delgada, do tipo convergente. Para obter uma imagem direita (não invertida) e maior do que o objeto, ele deve ser colocado a uma distância da lente:
UFRGS 1994/69
Assinale a alternativa que, pela ordem, preenche corretamente as lacunas:
.......... é o fenômeno pelo qual a luz consegue contornar parcialmente objetos ou orifícios de dimensões comparáveis ao seu comprimento de onda, sendo uniforme o meio de propagação.
.......... é o fenômeno ótico em que se baseia a construção de lentes e prismas.
A imagem de um certo objeto, fornecida por uma lente delgada, não pode ser projetada sobre um anteparo. Essa imagem é do tipo .......... .
UFRGS 1994/70
"De acordo com a teoria formulada em 1900 pelo físico alemão Max Planck, a matéria emite ou absorve energia eletromagnética de maneira .........., emitindo ou absorvendo .........., cuja energia é proporcional à .......... da radiação eletromagnética envolvida nessa troca de energia".
Assinale a alternativa que, pela ordem, preenche corretamente as lacunas:
UFRGS 1993/56
Em cada uma das figuras abaixo, um raio de luz monocromática propaga-se no plano da página segundo as trajetórias indicadas. Os meios 1 e 2 são transparentes e isotrópicos.
Faça a melhor associação dos valores dos índices de refração do meio 2 em relação ao meio 1 (coluna da direita) às respectivas figuras (coluna da esquerda).
A ordem das letras, de cima para baixo, da coluna da direita, que estabelece a sequência de associações corretas é
UFRGS 1993/57
Um objeto real (O) está colocado diante de uma lente convergente (L) imersa no ar. A imagem desse objeto se forma atrás da lente, na posição P assinalada na figura.
Quando se afasta o objeto da lente (posição R), a imagem se aproxima da lente (posição Q). Comparando-se as imagens formadas em P e Q, verifica-se que
UFRGS 1993/58
Identifique cada descrição (coluna da direita) de acordo com o nome pelo qual o fenômeno é conhecido (coluna da esquerda).
( ) Luz, como a do Sol, ao se transmitir de um meio transparente para outro, pode dar origem a vários raios refratados de cores diferentes.
( ) Ondas luminosas (coerentes) provenientes de duas fontes superpõem-se formando uma figura de intensidade variável (franjas claras e escuras).
A relação numérica, de cima para baixo, da coluna da direita, que estabelece a sequência de associações corretas é
UFRGS 1993/59
Associe cada radiação eletromagnética (coluna da direita) com o seu intervalo de frequência \( f \), representado no espectro eletromagnético (coluna da esquerda).
A relação numérica, de cima para baixo, da coluna da direita, que estabelece a sequência de associações corretas é
UFRGS 1992/64
Um objeto real está colocado diante de uma lente convergente imersa no ar. A imagem desse objeto se forma no lado oposto dessa lente, numa posição cuja distância à lente é menor do que a distância do objeto à lente.
Nessa situação, a imagem formada é
UFRGS 1992/65
Associe cada descrição (coluna da direita) com o nome pelo qual o fenômeno é conhecido (coluna da esquerda).
1. Difração
2. Dispersão
3. Polarização
( ) Luz monocromática que passa por uma pequena fenda, propaga-se em muitas direções e forma uma figura de intensidade luminosa variável.
( ) Quando um feixe de luz incide na superfície de uma lâmina de vidro plana e lisa, para um determinado ângulo de incidência a parte da luz que é refletida se propaga com o campo elétrico dessa radiação oscilando em uma única direção.
UFRGS 1992/66 e 67
Instrução: As questões 66 e 67 referem-se à situação que segue:
A tabela mostra os índices de refração (n) de algumas substâncias em relação ao ar, para a luz de vários comprimentos de onda (\( \lambda \)).
| \( \lambda \) (Å) | Índices de refração (n) | ||
|---|---|---|---|
| quartzo fundido | vidro crown | vidro flint | |
| 6563 | 1,4564 | 1,5204 | 1,5721 |
| 5892 | 1,4585 | 1,5230 | 1,5750 |
| 4861 | 1,4632 | 1,5293 | 1,5861 |
| 4340 | 1,4669 | 1,5344 | 1,5944 |
UFRGS 1992/66
66. Qual o gráfico que melhor representa a variação do índice de refração \( n \) de cada uma dessas substâncias em relação ao comprimento de onda \( \lambda \) da luz?
UFRGS 1992/67
Faz-se um feixe de luz de um determinado comprimento de onda (por exemplo, \( \lambda = 5892 \text{ Å} \)) proveniente do ar penetrar em cada uma das três substâncias. A partir dessa situação e dos dados da tabela, pode-se inferir que
UFRGS 1992/68
Em qual das alternativas as radiações eletromagnéticas estão citadas na ordem crescente da energia do fóton associado às ondas?