Atividades Para fixar a formação de imagens nas lentes convergentes e divergentes, clique no link abaixo e movimente o objeto que está posicionado dainte da lente. Observe o que acontece com a imagem à medida que você modifica a distçância do onjeto em relação as lentes. http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=tex&cod=_lentesdelgadas-equacao QUESTÃO 1 Utilizando um programa de simulação sobre refração, verificamos que existe uma correlação entre o valor do índice de refração do meio (n 2 ), o ângulo de refração e a velocidade da luz nesse meio. Considere o ar como o meio 1(local de onde o feixe de luz partiu). A partir dos resultados obtidos e com base nas Leis da óptica, é correto afirmar que: Fonte: www.ludoteca.if.usp.br 1

(a) Quanto menor o valor do índice de refração, menor será o valor da velocidade da luz. (b) Quanto maior o valor do índice de refração, maior será o valor da velocidade nesse meio e menor o ângulo de refração. (c) Quanto maior o valor do índice de refração, mais distante da reta normal estará o ângulo refratado. (d) Quanto maior o valor do índice de refração, mais próximo da reta normal estará o ângulo refratado. (e) O índice de refração do meio não provoca alteração na velocidade da luz, apenas o ângulo de refração sofre alteração. QUESTÃO 2 Fonte: Young, H. D. e Freedman, R. A., Física II Termodinâmica e Ondas - 12ª edição, Pearson - Education, 2008, Capítulo 34. Uma lente de vidro delgada duplamente convexa tem raios de curvaturas iguais. O comprimento focal da lente é +52,5 cm e o índice de refração do vidro é 1,52. O raio de curvatura de cada superfície convexa, em cm, está mais próximo de: (a) 55 (b) 49 (c) 44 (d) 60 (e) 65 QUESTÃO 3 Fonte: Young, H. D. e Freedman, R. A., Física II Termodinâmica e Ondas - 12ª edição, Pearson - Education, 2008, Capítulo 34. 2

Na Figura a seguir, a lente delgada forma uma imagem 15,0 cm à direita do objeto. O comprimento focal da lente está mais próximo de: (a) (b) (c) (d) (e) +10,5 cm +12,7 cm -26,3 cm -46,7 cm -117 cm QUESTÃO 4 O índice de refração de um meio, depende da velocidade de propagação da luz no meio em questão. Considerando o espectro visível, o índice de refração é mínimo para a luz vermelha e máximo para a luz violeta. Utilizando o software sobre refração encontrado no link http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=tex&cod=_construraio, simule o que ocorre com o ângulo de refração quando o meio de refração for a água, o vidro comum, o tetracloreto de carbono e o vidro flint denso. Considere o ângulo de incidência aproximadamente igual a 60. Quais as conclusões com relação ao ângulo de refração? 3

Fonte: www.ludoteca.if.usp.br QUESTÃO 5 Um feixe de luz monocromática, propagando-se no ar, incide segundo um ângulo de 45 com a normal, em uma lâmina de faces paralelas, de espessura igual a 6 cm constituída de material de índice de refração 2. Calcule o ângulo de refração na primeira face e o desvio lateral sofrido pelo feixe de luz incidente. QUESTÃO 6 O prisma óptico é definido como todo meio homogêneo, transparente e isótropo limitado por duas superfícies não paralelas e planas. Faça uma pesquisa sobre o prisma apresente uma figura com as indicações de todos os elementos geométricos. Apresente as equações do prisma, e mostre alguns exemplos numéricos. Fonte: http://cavaleiro-cananeu.blogspot.com.br/29/04/2012 4

QUESTÃO 7 Fonte: Halliday, Resnick e Walker, Fundamentos de Física Vol. 4, 12ª Edição, LTC. Uma louca-a-deus está sobre o eixo central de uma lente simétrica delgada a 20 cm da lente. A ampliação lateral da lente. A ampliação lateral da lente é A=- 0,25, e p índice de refração da substância der que é feita a lente é 1,65. Crédito da imagem: http://pt.wikipedia.org/wiki/louvaa-deus (a) Determine o tipo de imagem produzido pela lente; o tipo de lente; se o objeto (louca-a-deus) está mais próximo ou mais distante da lente que o ponto focal; de que lado da lente é formada a imagem: se a imagem é invertida ou não. (b) Quais os dois raios de curvatura da lente? QUESTÃO 8 O olho humano possui um comportamento óptico semelhante ao da máquina fotográfica. O olho humano possui formato quase esférico, com diâmetro de aproximadamente 2,5cm, sendo a parte frontal ligeiramente mais curva e é recoberta por uma membrana dura e transparente, conhecida como córnea. Dentre os defeitos da visão mais conhecidos estão a miopia e a hipermetropia, faça uma pesquisa e verifique qual o tipo de lente que os oftalmologistas aconselham para corrigir esses dois problemas relacionados a visão. Além da explicação teórica, apresente imagens esquemas que demonstrem as lentes corretivas para cada caso. QUESTÃO 9 Fonte: Young e Freedman, Física IV, 12ª Edição, Pearson Education. 5

O ponto próximo de um certo olho humano hipermétrope fica 100cm à frente do olho. Para ver com nitidez um objeto situado a uma distância de 25 cm do olho, qual é lente de contato necessária? QUESTÃO 10 Existem instrumentos ópticos conhecidos como a lupa, o microscópio composto e o telescópio refrator. Faça uma pesquisa sobre o funcionamento e aplicações desses instrumentos. Aproveite o os conceitos aprendidos em sua pesquisa e resolva o problema que segue: Calcule a convergência e a distância focal de uma lupa cujo aumento nominal é A = 4,0 vezes. Admite-se d = 0,25m (distância mínima da visão distinta) GABARITO QUESTÃO 1 (d) Quanto maior o valor do índice de refração, mais próximo da reta normal estará o ângulo refratado. QUESTÃO 2 (a) 55 QUESTÃO 3 (d) -46,7 cm 6

QUESTÃO 4 - Resp.: Quanto maior for o valor do índice de refração, menor será o valor do ângulo refratado. QUESTÃO 5 - Resp.: 30 e o desvio é aproximadamente igual a 1,79cm QUESTÃO 6 a critério do tutor. QUESTÃO 7 A) Resp.: Lente convergente, imagem real, invertida e reduzida B) Resp.: r = 5,2 cm QUESTÃO 8 - Resp.: a critério do tutor. QUESTÃO 9 - Resp.: Precisamos de uma lente convergente com f = 33cm, sendo então, a potência correspondente de +3,0 dioptrias. QUESTÃO 10 - Resp.: A pesquisa deverá ser avaliada pelo tutor. A resposta do problema é C= 16 di e f = 6,3 cm. 7