Questão 1 Show
(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. Questão 2 (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. Questão 3 Marque a alternativa correta a respeito dos fenômenos da reflexão, refração e absorção da luz. a) Um único raio de luz incidente não pode sofrer os três fenômenos ópticos ao mesmo tempo. b) As leis da reflexão se aplicam tanto à reflexão regular quanto à reflexão difusa. c) As leis da refração só podem ser aplicadas no caso da refração difusa. d) A reflexão de um espelho plano é difusa. e) Todas as alternativas anteriores estão incorretas. Questão 4 Ao observar o asfalto em dias quentes podemos perceber a formação de imagens que aparentam poças d’água. Marque a alternativa que apresenta o nome dado a este evento e o fenômeno óptico envolvido em sua ocorrência. a) Miragens, reflexão da luz b) Dispersão, refração da luz c) Difração, reflexão da luz d) Miragens, refração da luz e) Miragens, absorção da luz. Respostas Resposta Questão 1 Letra D O princípio óptico envolvido na formação de imagens em espelhos é a reflexão da luz. O caminho da luz feito do bebê até o olho do motorista pode ser executado em qualquer sentido (motorista-bebê ou bebê – motorista), este fenômeno é denominado de reversibilidade da luz. Resposta Questão 2 Letra A I) FALSA. Raio incidente, raio refletido e normal são coplanares. II)VERDADEIRA. III)FALSA. O fenômeno descrito é o da reversibilidade dos raios de luz. IV)VERDADEIRA. V) VERDADEIRA. Resposta Questão 3 Letra E a) ERRADA. Um único raio de luz pode sofrer, ao mesmo tempo, mais de um fenômeno óptico. b) ERRADA. As leis da reflexão são aplicadas para a reflexão regular da luz. c) ERRADA. As leis da refração são aplicadas para a refração regular da luz. d) ERRADA. A reflexão de um espelho plano é regular. e) CORRETA. Resposta Questão 4 Letra D A diferença de temperatura nas camadas de ar próximas ao chão geram alterações no índice de refração do meio, fazendo com que a luz sofra uma curva e produza uma imagem, denominada de miragem. A óptica geométrica estuda o comportamento da luz nos diversos meios materiais, sem considerar sua natureza. A palavra óptica, do grego optike, significa “relativo à visão”. Veja o vídeo abaixo e depois continue vendo esse texto. Fontes de luzChamamos de fonte de luz qualquer corpo que emite luz. Quando o corpo emite luz própria, como o Sol (e as demais estrelas), uma vela ou uma lâmpada acesas, é chamado de fonte primária de luz ou corpo luminoso. Quando o corpo emite a luz que recebeu de outro corpo, ele é uma fonte secundária de luz ou corpo iluminado: é o caso dos planetas, dos satélites naturais (como a Lua) ou mesmo de uma parede clara refletindo a luz. Só vemos o corpo iluminado porque ele reflete parte da luz que recebe de um corpo luminoso. Para representar graficamente a propagação da luz emitida por uma fonte de luz são utilizados segmentos de reta, que indicam direção e sentido, denominados raios de luz. O conjunto de raios de luz é chamado feixe de luz e pode ser cônico convergente, cônico divergente e cilíndrico (ou paralelo). Veja também:
Meios ópticosPara entender os fenômenos ópticos, é necessário conhecer o “caminho que a luz percorre”, verificar como ela se propaga e como se desvia ao passar por determinados meios. Para isso, é fundamental estudar os meios onde a luz se propaga. Um meio que permite a propagação de luz em trajetórias regulares e bem definidas, fornecendo uma visão nítida dos objetos, ou que possibilita enxergar com nitidez a fonte de luz, é chamado meio transparente. O único meio absolutamente transparente à luz é o vácuo, mas podemos considerar transparentes alguns materiais, como o vidro, a água e o ar, em pequenas quantidades. Já os meios em que a luz se propaga em trajetórias irregulares e indefinidas, não permitindo uma visão nítida da fonte de luz ou de objetos através deles, são chamados meios translúcidos. O vidro fosco, a água turva, o papel de seda e o nevoeiro são alguns exemplos. Os meios que impedem a propagação da luz em seu interior, não permitindo a visão dos objetos ou da fonte de luz através deles, são denominados meios opacos. São exemplos: paredes, portas, chapas de metal e caixas de papelão. Quando a luz se propaga em meios homogêneos e transparentes, podem–se observar três princípios da óptica geométrica que são fundamentais para a compreensão de muitos fenômenos. São eles: princípio da propagação retilínea, princípio da independência dos raios de luz e princípio da reversibilidade da luz. Princípio da propagação retilíneaA luz propaga-se em linha reta. Essa propriedade pode ser verificada na fotografia a seguir. LASEREsta palavra é um anagrama para a expressão inglesa “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiatiori (Amplificação de Luz Estimulada por Emissão de Radiação). O laser é um tipo especial de radiação constituída por um conjunto de ondas luminosas monocromáticas de grande energia (todas elas têm o mesmo comprimento de onda ou pequena variação entre esses comprimentos). O primeiro tipo de laser, construído em 1960, usava um cristal de rubi que, ao ser estimulado por fonte luminosa, emitia radiação com comprimento de onda de 694 nm. Hoje, o laser pode ser obtido de outros cristais, como ítrio; de gases, como hélio, neônio ou uma combinação dos dois; ou de outros materiais, como o gálio e o gás carbônico. Na ilustração abaixo, o aparelho precursor das máquinas fotográficas – a câmara escura de orifício, constituída de uma caixa fechada com um pequeno orifício na parte anterior – permite a passagem de estreitos feixes de luz. Na parte posterior, oposta ao furo, há um anteparo translúcido onde podem ser projetadas imagens. A luz proveniente da parte superior do objeto, ao atravessar o orifício da câmara escura, chega à parte inferior do anteparo translúcido. Já a luz proveniente da parte inferior do objeto atinge a parte superior. A propagação retilínea da luz, nesse caso, justifica a formação da imagem invertida no anteparo. Veja aqui no site uma aula sobre as propriedades da luz para complementar os seus estudos. Princípio da independência dos raios de luzÉ possível enxergar dois objetos ao mesmo tempo porque os raios de luz emitidos por eles se cruzam sem que ocorram mudanças na direção da propagação. Princípio da reversibilidade da luzUsaremos dois exemplos para evidenciar o princípio da reversibilidade da luz, de acordo com o qual o trajeto seguido pela luz independe do sentido da propagação. Quando um motorista está dirigindo, ele pode enxergar um passageiro sentado no banco de trás, pelo espelho retrovisor. Da mesma maneira, o passageiro pode enxergar o motorista pelo mesmo espelho. O porteiro de um prédio enxerga um motorista chegando de carro pelo espelho fixado na lateral do portão, e o motorista também pode enxergar o porteiro pelo mesmo espelho. Esquematicamente, as situações descritas podem ser representadas pelo modelo: Sombra e penumbraOs efeitos de sombra e penumbra são estudados pela óptica geométrica e explicam alguns fenômenos naturais, como os eclipses. A sombra e a penumbra são determinadas pelas características das fontes de luz, das dimensões do objeto opaco (obstáculo) e da distância entre eles. A sombra é formada quando se utiliza uma fonte de luz puntiforme (um único ponto emissor de luz) e a distância entre o objeto e o anteparo é pequena comparada à distância entre a fonte e o objeto. Nesse caso, há a formação de um cone de sombra: A relação entre as dimensões dos objetos (árvore e haste) é a mesma relação entre suas respectivas sombras: Dessa forma, pode-se estimar o tamanho de árvores e edifícios por meio do tamanho de suas sombras. Considere que, em uma determinada hora do dia, a sombra de uma árvore é de 2 m. Nesse mesmo instante, coloca-se perpendicularmente ao chão uma haste de 1 m de comprimento e verifica-se que a sua sombra tem 0,5 m de comprimento. Estime o tamanho da árvore. A penumbra se forma quando a fonte de luz é extensa (vários pontos emissores de luz). Nesse caso, além do cone de sombra, há a criação também de um cone de penumbra. Para definir o formato da sombra utilizando uma fonte de luz puntiforme, basta traçar raios de luz, a partir da fonte, que tangenciem a periferia do corpo opaco. Quando se considera o Sol uma fonte puntiforme, podem ser realizadas medidas com as sombras produzidas. Veja um exemplo: EclipsesA representação de cone de sombra e cone de penumbra permite entender a formação dos eclipses. Nos eclipses, a fonte de luz é o Sol, que é tratado como fonte extensa. Nos eclipses solares, a Lua faz o papel de objeto opaco (obstáculo) e a Terra, de anteparo. Nos eclipses lunares, a Terra faz o papel de objeto opaco (obstáculo) e a Lua, de anteparo. Não se esqueça de dizer o que achou da aula Princípios básicos da óptica geométrica. Deixe suas sugestões nos comentários. Bibliografia
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A redação do Planeta Biologia recebe conteúdo de diversos produtores do Brasil. Se você gosta de escrever ou tem algum texto relacionado à biologia, envia-nos para podermos publicar seu artigo. Como objetos não luminosos podem ser observados?São exemplos: vácuo, ar, vidro etc. Meios translúcidos: permitem a transmissão parcial da luz, no entanto, não é possível enxergar através desses meios com nitidez. São exemplos: névoa, papel vegetal, vidro fosco etc. Meios opacos: interrompem a passagem da luz, refletindo-a ou absorvendo-a.
Qual o fenômeno óptico que nos permite enxergar os objetos não luminosos a reflexão B absorção C refração D difração é NDA?A reflexão da luz é responsável por conseguirmos enxergar a maior parte dos objetos ao nosso redor. A maioria desses corpos são fontes secundárias de luz, também chamados de corpos iluminados, ou seja, não produzem sua própria luz, apenas refletem os raios luminosos que chegam até eles.
Qual o nome da óptica que estuda os fenômenos luminosos?1) Óptica Geométrica: estuda os fenômenos luminosos com base em leis empíricas (experimentais). Eles são explicados sem que haja necessidade de se conhecer a natureza física da luz.
Quais são os tipos de fenômenos luminosos?Definição - O que é Fenômenos luminosos
Podem ser: reflexão, refração, difusão e absorção.
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Qual o fenômeno óptico que nos permite enxergar os objetos não luminosos?
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