Optica Técnica Reflexão – Exercícios

1-As fibras ópticas, de grande uso diagnóstico em Medicina (exame do interior do estômago e outras cavidades), devem sua importância ao fato de que nelas a luz se propaga sem “escapar” do seu interior, não obstante serem feitas de material transparente. A explicação para o fenômeno reside na ocorrência, no interior das fibras, de:

• a) reflexão total da luz;
• b) dupla refração da luz;
• c) polarização da luz;
• d) difração da luz;
• e) interferência da luz.

2-A figura mostra um raio de luz passando de um meio 1 (água) para um meio 2 (ar), proveniente de uma lâmpada colocada no fundo de uma piscina. Os índices de refração absolutos do ar e da água valem, respectivamente, 1,0 e 1,3.

Dados: sen 48° = 0,74 e sen 52° = 0,79

Sobre o raio de luz, pode-se afirmar que, ao atingir o ponto A:

• a) sofrerá refração, passando ao meio 2;
• b) sofrerá reflexão, passando ao meio 2;
• c) sofrerá reflexão, voltando a se propagar no meio 1;
• d) sofrerá refração, voltando a se propagar no meio 1;
• e) passará para o meio 2 (ar), sem sofrer desvio.

Resposta C

3-Um raio de luz monocromática, que se propaga em um meio de índice de refração 2, atinge a superfície que separa esse meio do ar (índice de refração = 1).

O raio luminoso passará para o ar se o seu ângulo de incidência nessa superfície for:

• a) igual a 45°
• b) maior que 30°
• c) menor que 30°
• d) maior que 60°
• e) menor que 60°

Resposta C

4-Uma onda eletromagnética se propaga no vácuo e incide sobre uma superfície de um cristal fazendo um ângulo de θ1= 60o com a direção normal a superfície.

Considerando a velocidade de propagação da onda no vácuo como c = 3 x 108m/s e sabendo que a onda refratada faz um ângulo de θ2= 30º com a direção normal, qual a velocidade de propagação da onda no cristal em m/s.

Usando a formula de Snel-Descartes

O índice n é definido

• c = 3 * 10 ^8 m/s
• v é a velocidade da luz no meio

Para o vácuo, n1=1 ; entao 1 * sin(60) = n2 * sin(30); n2 = Raiz 3

Aplicando na formula Raiz 3 = (3 * 10 ^8 )/ v => v = 1,73 * 10 ^8 m/s

Sendo assim a velocidade de propagação da onda no cristal é aproximadamente 1,73 * 10 ^8 m/s

5 -Uma fibra óptica é um tubo estreito e maciço, tendo basicamente um núcleo e uma casca constituídos de dois tipos de vidro (ou plástico) com índices de refração diferentes.

A luz que penetra por uma extremidade da fibra, por meio do núcleo, sofre múltiplas reflexões totais na superfície lateral que separa o núcleo da casca até sair pela outra extremidade.

A figura a seguir representa um raio deluz que penetra a fibra, proveniente do ar, emergindo na extremidade oposta.

Sendo nA, nNe nC os índices de refração do ar, do núcleo e da casca, respectivamente, a relação correta é:

• a) nA> nC > nN
• b) nA> nC= nN
• c) nA< nC< nN
• d) nA< nC= nN
• e) nA= nC= nN

Resposta C