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Voltar a: 11.º Ano – Física
Exames e testes intermédios nº2
Exames: refração, reflexão e reflexão total
📝 15 exercícios
Itens de exames nacionais e testes intermédios sobre este tema, adaptados (dados e figuras novos), com o grau de dificuldade e a cotação de cada um. Clica numa opção para ver logo se acertaste e abre a Resolução para perceberes o raciocínio passo a passo.
1Fácil 16 pontos Para diversos ângulos de incidência na superfície de separação ar–vidro, mediram-se os ângulos de refração. A tabela regista sen αi e sen αr: (0,342; 0,232), (0,423; 0,291), (0,500; 0,342), (0,574; 0,392), (0,643; 0,438).
1.1. Determina o índice de refração do vidro, apresentando a equação da reta de ajuste (nar = 1,00).
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Pedido: nvidro.
- Da lei de Snell: sen αi = nvidro·sen αr (n do ar = 1). O declive de sen αi em função de sen αr é n.
- Reta de ajuste (calculadora).sen αi = 1,47 · sen αr + b
- Declive.nvidro = 1,47
2Fácil 8 pontos Representando o ângulo de reflexão em função do ângulo de incidência (mesma escala nos dois eixos), obtém-se…
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3Médio 12 pontos Quando um feixe de luz laser passa do vidro para o ar, mantêm-se constantes…
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4Médio 20 pontos Um feixe muito fino de luz laser propaga-se num vidro de índice de refração 1,51 e incide na superfície de separação vidro–ar (n = 1,00).
4.1. Determina o ângulo crítico.
4.2. Indica, justificando, o que acontece se o ângulo de incidência for 45°.
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Pedido: θc.
- sen θc = n₂/n₁.sen θc = 1,001,51 = 0,662
- Ângulo.θc = 41,5°
5Médio 20 pontos O índice de refração de um vidro diminui à medida que o comprimento de onda da radiação (no vácuo) aumenta.
5.1. Explica como varia a velocidade de propagação da radiação no vidro quando o comprimento de onda no vácuo aumenta.
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6Difícil 24 pontos Um feixe de radiação monocromática de comprimento de onda 588 nm no vácuo propaga-se num vidro de índice de refração 1,73 (valor da tabela do exame, para esta radiação).
6.1. Determina a velocidade de propagação e o comprimento de onda no vidro.
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Pedido: v e λ.
- Velocidade.v = cn = 3,00×10⁸1,73 = 1,73×10⁸ m/s
- Comprimento de onda.λ = λ₀n = 5881,73 = 340 nm
7Difícil 16 pontos Classifica cada afirmação como verdadeira (V) ou falsa (F).
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8Médio 12 pontos Um raio luminoso passa de um meio de índice 1,00 para outro de índice 1,33, com ângulo de incidência de 40°. Qual é o ângulo de refração?
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Pedido: θ₂.
- Lei de Snell-Descartes.n₁ sen θ₁ = n₂ sen θ₂ ⇒ sen θ₂ = 1,00 × sen 40°1,33 = 0,483
- Ângulo.θ₂ = arcsen(0,483) = 28,9°
9Difícil 16 pontos Qual é o ângulo crítico para a luz que passa de um meio de índice 1,50 para outro de índice 1,00?
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Pedido: θc.
- θ₂ = 90°.sen θc = n₂n₁ = 1,001,50 = 0,667
- Ângulo.θc = 41,8°
10Difícil 16 pontos A luz propaga-se num meio de índice 2,42 e incide na fronteira com o ar (n = 1,00) com ângulo de incidência de 60°. Ocorre reflexão total?
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Pedido: Reflexão total?
- Ângulo crítico.sen θc = 1,002,42 ⇒ θc = 24,4°
- Comparar.60° > 24,4°
11Fácil 8 pontos Qual é a velocidade da luz num meio com índice de refração 1,50?
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Pedido: v.
- n = c/v.v = cn = 3,00×10⁸1,50 = 2,00×10⁸ m/s
12Fácil 8 pontos Um raio de luz incide num espelho plano com ângulo de incidência de 65°. Qual é o ângulo entre o raio refletido e a superfície do espelho?
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Pedido: Ângulo com a superfície.
- Lei da reflexão.θr = θi = 65° (com a normal)
- Com a superfície.90° − 65° = 25°
13Médio 12 pontos Luz de comprimento de onda 700 nm no vácuo penetra num vidro de índice 1,33. Qual é o comprimento de onda no vidro?
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Pedido: λ.
- A frequência mantém-se; v = c/n.λ = λ₀n = 7001,33 = 526 nm
14Médio 12 pontos Um raio luminoso passa de um meio de índice 1,00 para outro de índice 1,50, com ângulo de incidência de 40°. Qual é o ângulo de refração?
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Pedido: θ₂.
- Lei de Snell-Descartes.n₁ sen θ₁ = n₂ sen θ₂ ⇒ sen θ₂ = 1,00 × sen 40°1,50 = 0,429
- Ângulo.θ₂ = arcsen(0,429) = 25,4°
15Difícil 16 pontos Qual é o ângulo crítico para a luz que passa de um meio de índice 1,50 para outro de índice 1,33?
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Pedido: θc.
- θ₂ = 90°.sen θc = n₂n₁ = 1,331,50 = 0,887
- Ângulo.θc = 62,5°
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