Óptica Básica - 2º Ano Médio

Cartões · 30

Raio de curvatura de espelho côncavo é 40 cm. Qual a distância focal f?

f = R / 2 = 40 / 2 = 20 cm.

Objeto a 30 cm de espelho côncavo (f = 10 cm). Onde se forma a imagem p'?

1/f = 1/p + 1/p' -> 1/10 = 1/30 + 1/p' -> 1/p' = 1/10 - 1/30 = 2/30 -> p' = 15 cm.

Luz passa do ar (n=1) para a água (n=1,33) com i=30°. Qual o sen(r)?

n1 * sen(i) = n2 * sen(r) -> 1 * 0,5 = 1,33 * sen(r) -> sen(r) = 0,5 / 1,33 ≈ 0,376.

Lente convergente tem distância focal f = 0,2 m. Qual a sua vergência (grau)?

V = 1 / f = 1 / 0,2 = +5 dioptrias (D).

Pessoa míope precisa de lente divergente com f = -0,5 m. Qual a vergência?

V = 1 / f = 1 / (-0,5) = -2 dioptrias (D).

Ângulo limite entre vidro (n=1,5) e ar (n=1). Qual o sen(L)?

sen(L) = n_menor / n_maior = 1 / 1,5 = 2/3 ≈ 0,67.

Objeto de 5 cm de altura gera imagem de 15 cm. Qual a ampliação A?

A = i / o = 15 / 5 = 3 (a imagem é 3 vezes maior).

Imagem invertida de 4 cm é formada por objeto de 2 cm. Qual o valor de A?

A = i / o = -4 / 2 = -2 (sinal negativo indica imagem invertida).

Velocidade da luz no vidro com n=1,5 (c = 3x10^8 m/s). Qual é v?

n = c / v -> 1,5 = 3x10^8 / v -> v = 3x10^8 / 1,5 = 2x10^8 m/s.

Raio incide a 30° com a superfície do espelho plano. Qual o ângulo de reflexão?

Ângulo de incidência i = 90° - 30° = 60°. Pela lei da reflexão, r = i = 60°.

Espelho convexo tem f = -15 cm. Objeto a p = 10 cm. Onde fica a imagem p'?

1/(-15) = 1/10 + 1/p' -> 1/p' = -1/15 - 1/10 = -5/30 -> p' = -6 cm (virtual).

Dois espelhos planos formam ângulo de 90°. Quantas imagens são vistas?

N = (360 / alpha) - 1 = (360 / 90) - 1 = 4 - 1 = 3 imagens.

Dois espelhos planos formam ângulo de 60°. Quantas imagens são vistas?

N = (360 / alpha) - 1 = (360 / 60) - 1 = 6 - 1 = 5 imagens.

Luz de frequência 6x10^14 Hz no vácuo (c = 3x10^8 m/s). Qual o comprimento de onda?

v = lambda * f -> 3x10^8 = lambda * 6x10^14 -> lambda = 5x10^-7 m (500 nm).

Objeto a 20 cm (p) gera imagem a 60 cm (p') em espelho côncavo. Qual o aumento A?

A = -p' / p = -60 / 20 = -3.

Lente com vergência V = +2,5 D. Qual é a sua distância focal f?

f = 1 / V = 1 / 2,5 = 0,4 metros (ou 40 cm).

Prisma de desvio mínimo com A = 60° e i1 = 45°. Qual o desvio angular D?

D = 2*i - A = 2*45° - 60° = 90° - 60° = 30°.

Luz amarela tem lambda = 600 nm no ar. No meio X com n=1,5, qual o novo lambda?

lambda_meio = lambda_ar / n = 600 / 1,5 = 400 nm.

Objeto se aproxima de espelho plano a 2 m/s. Qual a velocidade relativa da imagem?

v_relativa = 2 * v_objeto = 2 * 2 = 4 m/s em direção ao objeto.

Ângulo entre raio incidente e refletido é 80°. Qual o ângulo de incidência?

i + r = 80°. Como i = r, temos 2i = 80° -> i = 40°.

Lente delgada no ar: R1 = 10 cm, R2 = -10 cm, n = 1,5. Qual a distância focal f?

1/f = (n-1)*(1/R1 - 1/R2) -> 1/f = (1,5-1)*(1/10 - (-1/10)) = 0,5 * (2/10) = 1/10 -> f = 10 cm.

Raio entra na lâmina de faces paralelas (e = 3 cm, i = 45°, r = 30°). Qual o desvio d?

d = e * sen(i - r) / cos(r) = 3 * sen(15°) / cos(30°) ≈ 3 * 0,2588 / 0,866 ≈ 0,9 km (ou cm).

Objeto a 40 cm de lente convergente (f = 20 cm). Onde fica a imagem p'?

Como p = 2f (ponto anti-principal), a imagem se forma no outro ponto anti-principal: p' = 40 cm.

Luz viaja a 2x10^8 m/s em um líquido. Qual o índice de refração absoluto n?

n = c / v = 3x10^8 / 2x10^8 = 1,5.

Pessoa de 1,80 m quer se ver por inteiro em espelho plano. Qual a altura mínima do espelho?

H_min = Altura / 2 = 1,80 / 2 = 0,90 metros.

Imagem real é 4 vezes maior que objeto, formada por espelho côncavo (f=20cm). Qual é p?

A = -p'/p = -4 -> p' = 4p. Usando 1/f = 1/p + 1/p' -> 1/20 = 1/p + 1/4p = 5/4p -> 4p = 100 -> p = 25 cm.

Associação de duas lentes em contato: V1 = +4 D e V2 = -1,5 D. Qual a vergência equivalente?

V_eq = V1 + V2 = +4 - 1,5 = +2,5 dioptrias (D).

Um raio sofre reflexão total ao tentar passar do meio A para B. Qual meio é mais refringente?

O meio A é mais refringente (nA > nB). A reflexão total só ocorre do meio mais para o menos refringente.

Lente convergente gera imagem virtual a 30 cm (p'=-30) para objeto a 10 cm (p=10). Qual f?

1/f = 1/p + 1/p' -> 1/f = 1/10 - 1/30 = 2/30 = 1/15 -> f = 15 cm.

Espelho côncavo tem f = 12 cm. Objeto no foco (p = 12 cm). Onde se forma a imagem?

1/p' = 1/12 - 1/12 = 0 -> p' = infinito (imagem imprópria, raios saem paralelos).