Questões de Óptica geométrica — reflexão, espelhos, refração e lentes

Errado. O espelho convexo é divergente e, para objeto real, produz imagem sempre virtual, direita e menor; imagem real e invertida é possível no espelho côncavo, conforme a posição do objeto.

Errado. A reflexão total só ocorre quando a luz vai do meio mais refringente para o menos refringente, acima do ângulo limite; do ar para a água, a condição não é atendida.

Certo. O vidro é mais refringente que o ar; pela lei de Snell, n₁·sen θ₁ = n₂·sen θ₂, o ângulo de refração diminui, e o raio se aproxima da normal.

Certo. A vergência é o inverso da distância focal expressa em metros, V = 1/f; com f = 0,5 m, obtém-se V = 1/0,5 = 2 dioptrias, como afirma o item.

Certo. O espelho plano conjuga imagem virtual, direita, de mesmo tamanho e à mesma distância do objeto, apenas com a inversão entre direita e esquerda, chamada reversão.

Certo. A propagação retilínea em meio homogêneo é um dos princípios da óptica geométrica e explica a formação de sombras, ao lado da independência e da reversibilidade dos raios.

Errado. Com o objeto entre o foco e o vértice, a imagem é virtual, direita e maior (espelho de maquiagem).

Certo. Na reflexão, os ângulos de incidência e de reflexão são iguais; além disso, o raio incidente, o raio refletido e a normal estão contidos no mesmo plano.

Certo. O índice de refração absoluto é definido por n = c/v; como a luz nunca é mais rápida em um meio do que no vácuo, tem-se sempre n ≥ 1.

Errado. Com o objeto entre o foco e a lente, a imagem é virtual, direita e maior: é o uso como lupa.

Certo. O vidro é mais refringente que o ar, condição necessária para a reflexão total; o ângulo limite é dado por sen L = n_menor/n_maior = 1,0/1,5 = 2/3.

Certo. Por formar imagem sempre virtual, direita e menor, o espelho convexo proporciona maior campo visual, razão de seu emprego em retrovisores, em saídas de garagem e na vigilância.

Errado. Para objeto real, a lente divergente de bordas grossas forma somente imagem virtual, direita e menor; imagens reais de objetos reais são obtidas com lentes convergentes.

Certo. Na fibra óptica, a luz parte do meio mais refringente e atinge a parede interna com ângulo superior ao limite, sofrendo reflexões totais sucessivas que a conduzem.

Certo. Pela equação de Gauss, 1/f = 1/p + 1/p', tem-se 1/p' = 1/10 − 1/30 = 2/30; logo, p' = 15 cm, imagem real formada do outro lado da lente.

Errado. A dispersão ocorre justamente porque o índice de refração do vidro varia com a cor; assim, cada cor sofre desvio diferente, e o violeta é o mais desviado.

Errado. Pela fórmula N = 360°/α − 1, dois espelhos com ângulo de 60° produzem 360/60 − 1 = 5 imagens do objeto, e não 6, como afirma o item.