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Exercícios sobre refração da luz

Esta lista de exercícios aborda a refração da luz, um fenômeno caracterizado pela alteração na velocidade da luz ao haver mudança de meio de propagação.

Questão 1

(FPS-PE) Um feixe de luz vermelha é emitido por uma caneta laser (apontador laser) e viaja no ar com uma velocidade de propagação na ordem de 300.000 km/s (c = 3 . 10+8 m/s). Esse feixe de laser passa através de uma peça de acrílico cujo índice de refração vale n = 1,46. A velocidade de propagação do feixe de laser dentro da peça de acrílico será, aproximadamente, de:

a) 1,5 . 10+6 m/s

b) 3,0 . 10+8 m/s

c) 5,0 . 10+7 m/s

d) 4,0 . 10+8 m/s

e) 2,0 . 10+8 m/s

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Questão 2

(UFT) Um raio de luz monocromático propaga-se de um meio A para um meio B e forma com a normal, à superfície de separação, ângulos de 30º e 45º, respectivamente. O meio B é o ar, que possui índice de refração igual a 1 e por onde a luz propaga-se com velocidade de 3,0 . 108 m/s. Portanto, a velocidade de propagação da luz no meio A será de: (dados: sen 30º = 1/2; sen 45º = √2/2).

a) 1,8 . 108 m/s

b) 2,0 . 108 m/s

c) √2 . 108 m/s

d) 1,5√2 . 108 m/s

e) 3,0√2 . 108 m/s

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Questão 3

Marque a alternativa correta a respeito do fenômeno da refração da luz.

a) A refração é caracterizada pela mudança de meio de propagação da luz, que sempre ocasiona aumento em sua velocidade.

b) O índice de refração é definido como sendo a razão entre a velocidade da luz em um meio qualquer e a velocidade da luz no vácuo.

c) A lei de Snell só pode ser aplicada quando a refração ocorre entre o ar e um meio qualquer.

d) Na passagem do maior para o menor índice de refração, a luz sofre aumento em sua velocidade.

e) Na passagem do menor para o maior índice de refração, a luz sofre aumento em sua velocidade.

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Questão 4

Um raio de luz monocromático incide na superfície de separação entre dois meios com índice de refração igual a 1,5 e 2,0, passando do menor para o maior índice. Determine o ângulo de refração sabendo que o ângulo de incidência é de 60°.

Dados: sen60° = 0,87; cos60° = 0,50

a) 36°

b) 48°

c) 41°

d) 65°

e) 55°

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra E

A velocidade da luz através do acrílico (vACRIL) pode ser determinada a partir da definição do índice de refração:

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Resposta Questão 2

Letra D

Por meio da lei de Snell, pode-se determinar o índice de refração do meio A:

A velocidade da luz no meio A pode ser determinada a partir da definição de índice de refração:

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Resposta Questão 3

Letra D

Quanto maior for o índice de refração de um meio, menor será a velocidade da luz. Na passagem de um índice maior para outro menor, a velocidade da luz será aumentada.

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Resposta Questão 4

Letra C

O ângulo de refração pode ser determinado a partir da lei de Snell.

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