Física

DF-FCTUC

Ondas e Ótica Folha de problemas nº 1 Óptica Geométrica – revisão de conceitos Prismas, Espelhos, Lentes delgadas e Instrumentos Ópticos

2011/2012

1. O refractómetro representado na figura 1 é utilizado para determinar o índice de refracção de um líquido. Para tal mede-se o ângulo de emergência θe. a) Determine o índice de refracção do líquido sabendo que para um ângulo de incidência θi=80º, a luz emerge fazendo um ângulo de 67,5º com a normal. (nprisma = 1,50) b) Entre que valores pode variar o ângulo de incidência para se poder utilizar este método de medida na determinação do índice de refracção de um líquido?

θi θt

líquido

θe

Fig. 1

2. O desvio de um feixe monocromático de raios paralelos que atravessam um prisma de 60º, é mínimo quando o ângulo de incidência é igual a 45º. Calcular o índice de refracção do prisma. 3. a) A imagem de um objecto extenso O, colocado perpendicularmente ao eixo de um espelho esférico, é uma imagem direita e quatro vezes maior do que o objecto. Sabendo que a imagem de um objecto longínquo dada pelo mesmo espelho se forma a 10 cm do espelho, i) caracterize o espelho; ii) determine a que distância do espelho se encontra o objecto O. iii) Trace o respectivo diagrama de raios. b) Um objecto encontra-se a 10 cm de um espelho côncavo cujo raio de curvatura é 15 cm. i) Determine a posição e natureza da imagem deste objecto; ii) Trace o diagrama de raios correspondente. 4. Um espelho esférico côncavo tem um raio de curvatura de 50 cm. a) Determine as duas posições do objecto para as quais a imagem é quatro vezes maior do que o objecto. b) Para cada caso qual é a localização da imagem? As imagens são reais ou virtuais? 5. Um espelho côncavo A de distância focal 10 cm e um espelho convexo B de distância focal 25 cm são colocados face a face de forma coaxial e com os vértices separados por uma distância de 20 cm. Um objecto com a altura de 4 cm é colocado a uma distância de 15 cm do espelho A. Determine a