Óptica é uma ciência que tem sido estudada há bastante tempo, no intuito de tentar entender os fenômenos da luz, como a sua reflexão, refração, absorção, entre outros. Assim, a Óptica foi dividida entre óptica geométrica e física para facilitar a compreensão do assunto. Leia o nosso resumo e faça os exercícios de óptica para fixar a matéria.
A Óptica é o ramo da Física que estuda os fenômenos relacionados à luz, e está muito presente no nosso cotidiano. Os microscópios, os óculos, as lentes, as lunetas, câmeras fotográficas, filmadoras e até mesmo os espelhos surgiram somente por conta do estudo da Óptica.
Leia o nosso resumo para fazer os exercícios de Óptica e ir bem na prova do ENEM, na área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias.
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No século XVI Galileu Galilei apresentou o primeiro telescópio e Snell Descartes sucedeu à Lei da refração. A descoberta mais importante que ocorreu nesse período foi a medição da velocidade da luz. O valor descoberto foi de c = 3,08. 1010 cm/s, encontrado por Bradley, no ano de 1728.
Em 1678, Huygens apresentou a teoria de que a luz seria uma onda. Isaac Newton também formulou uma teoria que mostrava a variação do índice de refração da luz pela variação da cor, na qual era observada pela dispersão da luz ao atravessar um prisma.
Ao decorrer dos anos novas teorias foram formuladas e outros estudos foram surgindo, aumentando o conhecimento sobre o assunto e o seu desenvolvimento. A luz passou a ser considerada como onda e partícula, teoria da natureza dual da luz.
A óptica passou a ser dividida em duas categorias, de acordo com sue objeto de estudo:
- Óptica Geométrica: estuda a propagação da luz por meio dos raios de luz. Ou seja: reflexão e refração da luz, espelhos, lentes e propagação retilínea da luz.
- Óptica Física: estuda o comportamento das ondas de luz, como aemissão, composição, absorção, polarização, interferência e difração da luz.
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Exercícios de Óptica
1 – (UFAL) – A figura representa um feixe de raios paralelos incidentes em uma superfície S e os correspondentes raios emergentes:
Essa figura ilustra o fenômeno óptico da:
a) dispersão.
b) reflexão difusa.
c) refração.
d) difração.
e) reflexão regular.
2 – (FMABC SP) – As imagens abaixo correspondem a um acessório de segurança para quem tem que transportar um bebê na cadeirinha no banco de trás – o espelho retrovisor para bebê. Para que os pais possam ver o filho sentado na cadeirinha, fixada no banco traseiro e de costas para os ocupantes dos bancos da frente do carro, o espelho deve ser fixado no encosto de cabeça do banco traseiro, defronte ao bebê. Assim, os pais, ao olharem para o espelho retrovisor interno do automóvel, poderão ver a imagem refletida do bebê. O princípio da óptica geométrica que permite que isso seja possível é
a) refração luminosa.
b) dispersão luminosa.
c) independência dos raios luminosos.
d) reversibilidade dos raios luminosos.
3 – (IFSC) – Com base nos princípios da óptica geométrica, analise as afirmativas abaixo.
I. Na reflexão, o raio incidente e o raio refletido estão contidos no mesmo plano que a reta normal, portanto são congruentes.
II. Quando a luz incide numa fronteira separadora de dois meios, pode sofrer reflexão, absorção e refração.
III. Ao observarmos uma pessoa através de um espelho plano, também seremos vistos por ela. Este fenômeno é descrito pelo Princípio da Independência dos Raios Luminosos.
IV. A faixa de frequência de ondas capaz de sensibilizar o olho humano é denominada de espectro visível.
V. Podemos considerar que a “sombra” de uma nuvem projetada sobre o solo é do mesmo tamanho da própria nuvem, devido aos raios solares serem aproximadamente paralelos.
É CORRETO afirmar que
a) apenas II, IV e V são verdadeiras.
b) apenas II e III são verdadeiras.
c) apenas III e V são verdadeiras.
d) apenas I, II, III e VI são verdadeiras.
e) apenas III e IV são verdadeiras.
4 – (ENEM/2016) – Algumas crianças, ao brincarem de esconde- esconde, tapam os olhos com as mãos, acreditando que, ao adotarem tal procedimento, não poderão ser vistas. Essa percepção da criança contraria o conhecimento científico porque, para serem vistos, os objetos
a) refletem partículas de luz (fótons), que atingem os olhos.
b) refletem partículas de luz (fótons), que se chocam com os fótons emitidos pelos olhos.
c) geram partículas de luz (fótons), convertidas pela fonte externa.
d) são atingidos por partículas de luz (fótons), emitidas pelos olhos.
e) são atingidos pelas partículas de luz (fótons), emitidas pela fonte externa e pelos olhos.
5 – (UECE/2015) – Considere uma fibra ótica distendida ao longo de uma trajetória sinuosa. Uma das extremidades recebe luz que, através da fibra, sai pela outra extremidade. Note que a fibra não segue uma trajetória retilínea. Essa aparente violação dos conceitos de ótica geométrica, a respeito da propagação retilínea da luz, pode ser explicada da seguinte forma:
a) a luz no interior da fibra viola os princípios da ótica geométrica.
b) a luz percorre trajetórias retilíneas no interior da fibra, sofrendo múltiplas reflexões na superfície da fibra até a saída.
c) a luz no interior da fibra somente se propaga se a fibra estiver disposta em linha reta.
d) a luz sofre refrações múltiplas durante sua propagação, havendo apenas uma reflexão total na saída da fibra.
6 – (UERN/2015) – Nos meios homogêneos e transparentes, a luz se propaga em linha reta. Essa propriedade pode ser evidenciada pelo fenômeno da
a) formação de eclipses.
b) interferência.
c) polarização.
d) difração.
7 – (FCM PB/2015) – Você pode construir uma câmara escura com uma lata de leite em pó ou com uma caixa de sapatos. Faça o furo no fundo da lata ou numa lateral da caixa e coloque o papel vegetal no lugar da tampa ou na lateral oposta. Está pronta uma câmara escura simples, porém, com menos recurso.
Podemos compreender como a imagem de um objeto é formada no papel vegetal colocado no interior de uma câmara escura, ou mesmo sobre a nossa retina. Cada ponto do objeto luminoso ou iluminado emite ou reflete a luz em todas as direções e, portanto também na direção do pequeno orifício. Como pudemos observar a imagem projetada, nestas condições, aparecerá invertida. Na segunda figura, a imagem aparece invertida em relação ao objeto. Esta inversão da imagem é justificada pela(o):
(http://www.if.usp.br/gref/optica/optica1.pdf)
a) reversibilidade da luz.
b) propagação retilínea da luz.
c) reflexão difusa da luz.
d) independência dos raios de luz.
e) lei de Snell – Descartes.
Confira as respostas dos exercícios de óptica com o nosso gabarito abaixo.
Respostas dos Exercícios de Óptica
Exercício resolvido da questão 1
b) reflexão difusa.
Exercício resolvido da questão 2
d) reversibilidade dos raios luminosos.
Exercício resolvido da questão 3
a) apenas II, IV e V são verdadeiras.
Exercício resolvido da questão 4
a) refletem partículas de luz (fótons), que atingem os olhos.
Exercício resolvido da questão 5
b) a luz percorre trajetórias retilíneas no interior da fibra, sofrendo múltiplas reflexões na superfície da fibra até a saída.
Exercício resolvido da questão 6
a) formação de eclipses.
Exercício resolvido da questão 7
b) propagação retilínea da luz.
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