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Exercícios sobre índice de refração

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre o índice de refação, grandeza adimensional que caracteriza o comportamento da luz em um meio de propagação qualquer.

  • Questão 1

    (UFRR) Em um experimento, temos uma placa de vidro que é atravessada por um feixe de luz. Nesta placa de vidro, em especial, a velocidade da luz é 2,5 x 108 m/s. Considerando a velocidade da luz no vácuo como sendo igual a 3,0 x 108 m/s, marque a alternativa que corresponde ao índice de refração do vidro neste experimento.

    a) 7,5

    b) 1,5

    c) 1,2

    d) 0,83

    e) 5,5

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  • Questão 2

    (UFGD) Um feixe de luz que se propaga inicialmente no ar, com índice de refração n1, é refratado e atravessa três materiais transparentes com índices de refração n2, n3 e n4, como mostra a figura a seguir.

    Se θ4 > θ1 > θ2 > θ3, então:

    a) n1 < n2 e n2 > n3

    b) n4 < n3 e n3 > n1

    c) n3 < n2 e n2 < n1

    d) n2 > n4 e n4 > n3

    e) n4 > n3 e n3 > n1

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  • Questão 3

    Leia as afirmações a seguir sobre o índice de refração.

    I – O índice de refração é resultado da razão entre a velocidade da luz em um meio qualquer e a velocidade da luz no vácuo;

    II - O raio de luz refratado aproxima-se da reta normal, se a luz sofrer refração, passando da região de maior para a de menor índice de refração;

    III – O raio de luz refratado afasta-se da reta normal, se a luz sofrer refração, passando da região de maior para a de menor índice de refração;

    IV – O índice de refração é resultado da razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz em um meio qualquer.

    Está correto o que se afirma em:

    a) I e II

    b) I e III

    c) II e III

    d) II e IV

    e) III e IV

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  • Questão 4

    Em um show de mágica, um ilusionista atravessa uma piscina andando sobre a água. O segredo do truque é o uso de uma estrutura feita de um material que, quando colocado dentro da água, torna-se invisível. A explicação física correta para isso é:

    a) O material que constitui a estrutura, quando é colocado na água, absorve toda a luz incidente, tornando-se invisível.

    b) Os holofotes do palco estão organizados de modo que toda luz incidente sobre o material seja refletida para direções opostas às dos olhos dos observadores.

    c) O índice de refração do material que compõe a estrutura é muito próximo do índice de refração da água. Assim, a luz praticamente não sofre desvios ao passar de um material para outro, e a distinção entre água e estrutura é praticamente impossível.

    d) A grande diferença entre os índices de refração da água e do material que compõe a estrutura faz com que a observação da estrutura seja impossível.

    e) Todas as explicações estão corretas.

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Respostas

  • Resposta Questão 1

    Letra C

    O índice de refração é o resultado da razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz em um meio qualquer. Sendo assim, podemos escrever:

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  • Resposta Questão 2

    Letra B

    De 1 para 2 – Ocorre aproximação do feixe de luz em relação à reta normal, portanto, n1 < n2.

    De 2 para 3 – Ocorre aproximação do feixe de luz em relação à reta normal, portanto, n2 < n3.

    Se n2 < n3 e n1 < n2, podemos concluir que n1 < n3.

    De 3 para 4 - Ocorre afastamento do feixe de luz em relação à reta normal, portanto, n3 > n4.

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  • Resposta Questão 3

    Letra E

    I – Falsa. O índice de refração é resultado da razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz em um meio qualquer.

    II – Falsa. Na passagem do maior para o menor índice de refração, a velocidade da luz é aumentada, o que ocasiona afastamento da reta normal.

    III – Verdadeira.

    IV – Verdadeira.

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  • Resposta Questão 4

    Letra D

    A proximidade entre os índices de refração faz com que o material da estrutura e a água não possam ser distinguidos. Isso acontece, por exemplo, com água e acrílico.

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