lista 20 – refração – parte i

CURSO PROGRESSÃO
Prof. Portes
LISTA 20 – REFRAÇÃO – PARTE I
ÍNDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO
O índice de refração absoluto
de um meio, para determinada luz
monocromática, é a razão entra a
velocidade da luz no vácuo (c) e a
velocidade da luz no meio em questão
(v)
EXERCÍCIO
Onde N ≤ 1
LEIS DA REFRAÇÃO
Para
incidência
obliqua,
quando a luz passa de um meio mais
refringente, o raio de luz se afasta da
normal
1º Lei: O raio incidente i, o raio
refratado R e a normal N, à superfície
de separação S pertencem ao mesmo
plano.
ÍNDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO
1. A velocidade da luz num certo líquido
vale metade da velocidade da luz neste
líquido, qual é o índice de refração
deste liquido.
2. (ENG. S. J. DOS CAMPOS) O índice
de refração do vidro em relação ao
vácuo vale 1,50. Sabendo-se que a
velocidade da luz no vácuo é de 3 x 108
m/s, a velocidade de propagação da luz
no vidro é de:
3. (UN. MACKENZIE) A velocidade de
propagação da luz em determinado
líquido é 80% daquela verificada no
vácuo. O índice de refração desse
líquido é:
ÂNGULO LIMITE
2º Lei ou Leu de Snell-Descartes:
É o valor do ângulo de
incidência que corresponde a uma
emergia rasante (por 90º), quando a
luz
se
propaga
do
meio
mais
refringente para o menos refringente.
4. Ao penetrar num líquido a velocidade
da luz cai em 80 %. Qual é o índice de
refração do líquido?
5. (F. CIÊNC. MÉDS. - MG) Determine
a velocidade da luz que se propaga na
água, se o índice de refração absoluto
desta é de 1,33 e a velocidade da luz
no vácuo de 3 x 108 m/s.
6. (UN. FED. PELOTAS - RS) Um
pincel de luz se propaga do vácuo para
um meio material de índice de refração
ÍNDICE DE REFRAÇÃO RELATIVA
DO MEIO 2 EM RELAÇÃO AO MEIO 1
absoluto
4
.
3
Sendo a velocidade de
propagação da luz no vácuo de 3 x 105
km/s,
podemos
afirmar
que
a
velocidade da luz no meio material é
de:
7. (AMAN-RJ) A velocidade da luz
Dados dois meios, o de maior
índice de refração é denominado mais
refringente.
PROPRIEDADES DA REFRAÇÃO
Para
incidência
obliqua,
quando a luz passa de um meio menos
refringente
para
um
meio
mais
refringente, o raio de luz se aproxima
da normal.
Física
num certo óleo mede
REFLEXÃO TOTAL
Para ocorrer reflexão total há
duas condições:
1º Condição: A luz deve se propagar
no sentido do meio mais para o meio
menos refringente.
2º Condição: O ângulo de incidência i
deve superar o ângulo limite L
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2
da
3
velocidade
no vácuo. O índice de refração absoluto
deste óleo é:
ÍNDICE DE REFRAÇÃO RELATIVO
8. O índice de refração no meio 1 vale
0,5 e no meio 2 vale 0,4. Qual é o
índice de refração de A em relação a B?
E de B em relação a A?
- 1/3
9. O índice de refração absoluto da
água é 1,3 e o do vidro é 1,5.
Determine os índices de refração
relativos da água em relação ao vidro e
do vidro em relação à água.
seção da peça determinada pelo plano
de incidência do raio:
10. Numa substância A, a velocidade
da luz é 250.000 km/s; numa
substância
B
é
200.000
km/s.
Determine:
a) o índice de refração relativo da
substância A em relação à substância
B;
b) o índice de refração relativo da
substância B em relação à substância A.
11. Se o índice de refração de uma
substância X em relação a outra Y é 0,5
e o índice de refração absoluto de Y é
1,8, qual é o índice de refração
absoluto de X?
12. Se o índice de refração de uma
substância X em relação a outra Y é 0,6
e o índice de refração absoluto de Y é
1,5, qual é o índice de refração
absoluto de X?
15. Na figura a seguir, um pincel
cilíndrico
de
luz
monocromática
propaga-se em um bloco sólido
transparente e incide na fronteira plana
entre o bloco e o ar, sob ângulo de
incidência igual a 30°.
Sabendo que o índice de refração do
bloco para a radiação considerada vale
√3, determine:
a) o ângulo de refração;
b) o desvio experimentado pela luz ao
se refratar;
Sendo √3 o índice de refração
do cristal para a referida radiação,
determine a trajetória do raio refratado
até emergir para o ar, indicando os
ângulos envolvidos.
19. Para determinar o índice de
refração de um material, uma peça
semicilíndrica polida desse material foi
colocada sobre um disco de centro O,
como sugere a figura.
LEI DE SNELL- DESCARTE
13. Um raio de luz monocromática
propaga-se no ar (meio 1) e atinge a
superfície plana da água (meio 2) sob
ângulo de incidência θ1 igual a 45°.
Admitindo que o índice de refração da
água vale √2 para aquela luz,
determine:
a) o ângulo de refração;
b) o desvio experimentado pelo raio ao
se refratar;
14. Um raio de luz monocromática
incide na fronteira entre dois meios
transparentes 1 e 2, de índices de
refração n1 = 1 e n2 = √3 nas
situações esquematizadas a seguir:
Em cada situação, calcule o ângulo de
refração.
Dado: sen 17º = √3/6
a)
16. (Unifor-CE) Um raio de luz
monocromática, propagando-se num
meio A com velocidade 3,0 · 108 m/s,
incide na superfície de separação com
outro meio transparente B, formando
53° com a normal à superfície. O raio
refratado forma ângulo de 37° com a
normal no meio B, onde a velocidade
VB vale, em m/s:
Dados:
sen 37° = cos 53° = 0,600;
cos 37° = sen 53° = 0,800.
17. (UFPel-RS) A figura abaixo
representa
um
raio
luminoso
propagando- se do meio A para o meio
B. Sabendo-se que a velocidade da luz,
no meio A, é 240 000 km/s e que o
ângulo vale 30°, calcule:
a) o índice de refração relativo do meio
A em relação ao meio B;
b) a velocidade de propagação da luz
no meio B.
Um raio de luz monocromática
R1, emitido rente ao disco, incide na
peça, obtendo-se o raio refratado R2.
As distâncias s e t foram medidas,
encontrando-se s = 8,0 cm e t = 5,0
cm. Calcule o índice de refração do
material da peça.
20.
(UFSE)
O
raio
de
luz
monocromática
representado
no
esquema abaixo se propaga do ar para
um líquido:
b)
c)
Física
18. Um raio de luz monocromática
incide no centro da face circular de uma
peça
hemisférica
de
cristal
transparente. A figura representa a
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Pode-se afirmar que o índice
de refração do líquido em relação ao ar
é:
2368/09 - 2/3
21.
(Ufal)
Um
raio
de
luz
monocromática passa do ar para um
outro meio x, cujo índice de refração
em relação ao ar é 1,48.
Calcule a medida do ângulo
formado entre a linha da superfície de
separação dos dois meios e o raio de
luz propagando-se no meio x.
Dados:
GABARITO
sen 42° = 0,67;
cos 42° = 0,74.
22. (Fei 94) Um raio luminoso
propaga-se no ar com velocidade c =
3.106m/s e com um ângulo de 30° em
relação à superfície de um líquido. Ao
passar para o líquido o ângulo muda
para 60°. Qual é o índice de refração do
líquido?
26. (Ufpe 96) Um raio de luz, que
incide em uma interface ar-vidro
fazendo um ângulo de 60° com a
normal, é refratado segundo um ângulo
de 30°. Se a velocidade da luz no ar
vale c, qual a sua velocidade no vidro?
27. (Unesp 93) A figura a seguir
indica a trajetória de um raio de luz que
passa de uma região semicircular que
contém ar para outra de vidro, ambas
de mesmo tamanho e perfeitamente
justapostas.
23. (Mackenzie 96) A figura a seguir
mostra
um
raio
luminoso
monocromático que se propaga do ar
para o acrílico. Se outro raio luminoso,
de mesma freqüência, atingir a
superfície que separa os meios ar acrílico, com ângulo de incidência de
60°, o seno do ângulo de refração será
igual a:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
a) 30º
b) 15º
a) 30º
b) 0º
c) 30º
15.
a) 60º
b) 30º
16. 2,25 · 108 m/s
17.
a) √3/3
b) 80 000 √3 km/s
18. 30º
19. 1,6
20. 1,33
21. 60º
22. 30º
23. √6/4
24. 1,73
25. √3/3
26.
27. 1,5
Determine, numericamente, o
índice de refração do vidro em relação
ao ar.
24. (Uel 94) Um feixe de luz está se
propagando nos meios I e II separados
por uma superfície plana S, conforme o
esquema a seguir.
De acordo com o esquema e a
tabela de dados, o índice de refração do
meio II em relação ao meio I é igual a
25. (Uel 96) O esquema a seguir
representa um raio de luz r1 que se
propaga do meio 1 para o meio 2. De
acordo com os dados, o seno do ângulo
limite de refração do meio 2 para o
meio 1 é
Física
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