Exercícios sobre prismas ópticos

Questão:



01. (FUVEST) Um pincel de luz branca incide perpendicularmente em uma das faces menores de um prisma, cuja secção principal é um triângulo retângulo e isósceles. O prisma está imerso no ar e é constituído de um material transparente, que apresenta, para as sete radiações monocromáticas caracterizadas por sua cor, o índice de refração absoluto n, indicado na tabela abaixo:



violeta ........................ 1,48

anil ............................. 1,46

azul ............................. 1,44

verde .......................... 1,42

amarelo ...................... 1,40

alaranjado .................. 1,39

vermelho .................... 1,38



Valores numéricos de alguns senos:







Observa-se que nem todas as radiações atingem um anteparo destinado a receber o espectro. Quais as cores recebidas no anteparo? Justifique sua resposta.

Testes:

02. A respeito do desvio experimentado por um raio de luz ao penetrar em um prisma, podemos afirmar:



a) é independente da radiação monocromática;

b) é função crescente do ângulo de incidência;

c) é função crescente do ângulo de refringência;

d) é independente do índice de refração relativo do prisma;

e) n.d.a.






03. (ITA) O Método de Desvio Mínimo, para a medida do índice de refração, n, de um material transparente, em relação ao ar, consiste em se medir o desvio mínimo d de um feixe estreito de luz que atravessa um prisma feito desse material. Para que esse método possa ser aplicado (isto é, para que se tenha um feixe emergente), o ângulo A do prisma deve ser menor que:



a) arcsen (n)

b) 2 arcsen (1/n)

c) 0,5 arcsen (1/n)

d) arcsen (1/n)

e) p

2





04. A figura abaixo mostra um raio monocromático de luz que incide horizontalmente sobre um bloco de vidro. Sabendo-se que o bloco está imerso no ar (nar = 1) e que o índice de refração absoluto do vidro vale , ângulo de refração na refração na 1ª face do bloco de vidro vale:





a) 0°

b) 30°

c) 45°

d) 60°

e) 90°





05. (UEL - PR) No esquema adiante considere:



I - raio incidente

N1 e N2 - normais às faces do prisma



r1 - ângulo de refração na primeira face

r2 - ângulo de incidência na segunda face



q - ângulo do prisma = 60°



Considerando as indicações do esquema, é correta a relação;



a) r1 - r2 = q

b) r1 + r2 = q

c) r1 + r2 = 90° - q

d) r1 - r2 = 90° - q

e) 2 (r1 + r2) = q






06. (UEL - LONDRINA) A figura abaixo representa um raio de luz que atravessa um prisma. O desvio sofrido por esse raio de luz, em graus, vale:



a) 20


b) 30


c) 50

d) 60

e) 90





07. (MACKENZIE) Dispõe-se de um prisma óptico cuja secção transversal é um triângulo eqüilátero. Ao ser colocado num meio de índice de refração absoluto , um raio luminoso, que incide numa secção principal sob um ângulo de 30° com uma das faces, emerge perpendicularmente à outra. Neste caso, podemos afirmar que:





b) O índice de refração absoluto do material do prisma é .

c) O desvio sofrido pelo raio é de 90°.

d) O desvio sofrido pelo raio é de 60°.

e) O desvio sofrido pelo raio é de 30°.





08. (UEPG - RS) Se fizermos incidir sobre um prisma um fino feixe de luz branca, veremos emergir do outro lado um feixe de luz colorido e mais espesso, que nos lembra um arco-íris. Com relação a esse fenômeno, que é chamado de dispersão da luz, assinale a alternativa que contém uma afirmação incorreta:



a) A luz branca é uma combinação das cores do espectro.

b) O índice de refração absoluto do prisma é único para todas as cores.

c) As cores do espectro são puras.

d) O índice de refração absoluto do prisma é diferente e maior para luz violeta do que para luz vermelha.

e) O índice de refração absoluto do prisma é maior para luz violeta do que para luz vermelha.





09. (UF VIÇOSA) Ao incidirmos um feixe de luz branca sobre um prisma, observamos a dispersão da luz no feixe emergente, sendo que a cor violeta sofre o maior desvio e a vermelha, o menor. Analise as seguintes afirmações:



I. O índice de refração absoluto do vidro é maior para a luz violeta.

II. O índice de refração absoluto do vidro é maior para a luz vermelha.

III. O módulo da velocidade da luz violeta dentro do vidro é maior que o da luz vermelha.

IV. O módulo da velocidade da luz vermelha dentro do vidro é maior que o da violeta.

V. As velocidades das luzes vermelha e violeta têm módulos iguais dentro do vidro.



São verdadeiras:



a) II e IV

b) I e V

c) I e III

d) I e IV

e) II e III





10. (FUVEST) Um feixe de luz é uma mistura de três cores: verde, vermelho e azul. Ele incide, conforme indicado na figura, sobre o prisma material transparente, com índice de refração crescente com a freqüência. Após atravessar o prisma, a luz atinge um filme para fotografia a cores que, ao ser revelado, mostra três manchas coloridas.



De cima para baixo, as cores dessas manchas são, respectivamente:



a) verde, vermelho e azul;

b) vermelho, azul e verde;

c) azul, vermelho e verde;

d) verde, azul e vermelho;

e) vermelho, verde e azul.





Resolução:




01 - Sofrerão reflexão total e não atingirão o anteparo as radiações para as quais o ângulo de incidência, que vale 45°, superar o ângulo limite do dioptro prisma-ar. As cores que não sofrerão reflexão total são: vermelho, aranjado e amarelo.


02 - C 

03 - B
04 - B
05 - B
06 - A 

07 - B
08 - B
09 - D
10 - E

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