apostila de optica

Prof. Fabricio Scheffer - Física

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EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES ÓPTICA

INTRODUÇÃO À ÓPTICA 1) (U.C.BA) Duas fontes de luz emitem feixes que se interceptam. Durante o cruzamento dos feixes há: a) reflexão do feixe menos intenso. b) reflexão do feixe mais intenso. c) refração do feixe menos intenso. d) refração do feixe mais intenso. e) propagação retilínea dos dois feixes. 2) (U.C.PE) O efeito das fases da Lua pode ser atribuído essencialmente à: a) reflexão da luz do Sol na Lua. b) refração da luz do Sol na Lua. c) reflexão da luz do Sol na Terra. d) refração da luz do Sol na Terra. e) Sombra da Terra sobre a Lua. 3) (FGV) Numa manhã de sol, um rapaz de 1,6 m de altura percebe que está projetando uma sombra de 2,4 m de comprimento. No mesmo instante, um prédio projeta uma sombra de 45 m. Com estes dados na mão, o rapaz calcula a altura do prédio que é: a) 67,5 m b) 40,0 m c) 35,4 m d) 30,0 m e) 28,4 m 4) (FUVEST) Admita que o Sol subitamente “morresse”, ou seja, sua luz deixasse de ser emitida. 24 horas após este evento, um eventual sobrevivente, olhando para o céu, sem nuvens, veria: a) a Lua e estrelas. b) somente a Lua. c) somente estrelas. d) uma completa escuridão. e) somente os planetas do sistema solar. 5) (FUVEST) A luz solar penetra numa sala através de uma janela de vidro transparente. Abrindo-se a janela, a inten-sidade da radiação solar no interior da sala: a) permanece constante. b) diminui, graças à convecção que a radiação solar

provoca. c) diminui, porque os raios solares são concentrados na

sala pela janela de vidro. d) aumenta, porque a luz solar não sofre mais difração. e) aumenta, porque parte da luz solar não mais se reflete

na janela. 6) (UFRS) Um observador diante de uma pintura a óleo iluminada por uma luz policromática enxerga diferentes cores. Os principais fenômenos ondulatórios envolvidos nesta situação são a) absorção e reflexão. b) reflexão e refração. c) refração e absorção. d) interferência e difração. e) difração e polarização. 7) (PUC-SP) Leia o texto abaixo e responda às questões propostas: Às 22h 21 min de hoje, começa o último eclipse total da Lua do século. Ele será visível de todo o Brasil.(...) Os eclipses totais da Lua ocorrem a cada dezoito anos, mas

só são visíveis de aproximadamente 1/3 da superfície terrestre. Assim, para um mesmo ponto da Terra, eclipses totais acontecem a cada 54 anos. a) Explique como o eclipse total da Lua acontece, esque-matizando a situação. b) Que propriedade da luz possibilita que esse tipo de fenômeno ocorra? 8) (PUC-SP) Um pedaço de tecido vermelho, quando observado numa sala iluminada com luz azul aparece: a) preto. b) branco. c) vermelho. d) azul. e) amarelo 9) (UFGO) Dadas as seguintes afirmações: I- A luz se propaga em linha reta num meio homogêneo. II- Dois feixes luminosos ao se cruzarem apresentam mudanças em suas direções de propagação. III- A velocidade da luz tem um mesmo valor, independen-te do meio em que se propaga. Podemos dizer que: a) I e II são corretas b) I e III são corretas c) II e III são corretas d) somente I é correta e) somente III é correta 10) (UFPA) Podemos considerar que a sombra que uma nuvem projeta sobre o solo tem a mesma forma e o mes-mo tamanho que a própria nuvem em decorrência dos raios solares serem: a) luminosos e numerosos b) iluminados e infinitos c) convergentes em um ponto d) aproximadamente paralelos e) divergentes 11) (UFGO) Uma bandeira brasileira, tingida com pigmen-tos puros e iluminados com luz monocromática amarela, é vista na (s) cor (es): a) totalmente amarela b) verde e amarela c) azul e branca d) preta e branca e) amarela e preta

ESPELHOS PLANOS

12) (MOJI-SP) Um objeto plano pode ser visto num espe-lho plano por meio do fenômeno de: a) reflexão b) refração c) polarização d) difração e) interferência 13) (VUNESP) Um raio de luz, vertical, incide num espelho plano horizontal. Se o espelho girar 20o em torno de um eixo horizontal, o raio refletido se desviará de sua direção original de: a) 0o b) 20o c) 10o d) 60o e) 40o 14) (UFPA) Quanto a um espelho plano, pode-se dizer que ele forma: a) sempre imagens virtuais. b) sempre imagens reais. c) imagens reais de objetos reais. d) imagens virtuais de objetos virtuais. e) imagens reais de objetos virtuais e vice-versa.



15) (U.E. LONDRINA-PR) Um objeto está 3,0 m na frente de um espelho plano, paralelo a ele. A razão entre o ta-manho do objeto e o da imagem conjugada pelo espelho vale: a) 6 b) 3 c) 1 d) 1/3 e) 1/6 16) (F.A. CHAMPAGNAT-MG) Uma pessoa escreve, com a mão direita, em uma folha que se encontra afastada e em frente a um espelho plano. Essa pessoa observa que na sua imagem aparece: a) a mão direita escrevendo e as letras invertidas. b) a mão esquerda escrevendo e as letras invertidas. c) a mão esquerda escrevendo e as letras enantiomorfa. d) a mão direita escrevendo e as letras certas. e) a mão esquerda escrevendo e as letras invertidas de tamanho maior que as letras da folha. 17) (CESGRANRIO) Um experiente cientista apóia a ponta de um lápis sobre um espelho plano e avalia que a ima-gem refletida da ponta do lápis dista 8 mm desta. Com base nessa estimativa, a espessura do vidro é: a) 16 mm b) 4 mm c) 1 mm d) 8 mm e) 2 mm 18) (PUC/CAMPINAS-SP) Na figura, E é um espelho plano. A distância do ponto A à imagem do ponto B, fornecida pelo espelho, em centímetros, é de:

a) 20

b) 30

c) 50

d) 70 e) 100

19) (F. ZONA LESTE-SP) Quando um homem se aproxima diretamente para um espelho plano com velocidade de 2,4 m/s, ele: a) se afasta de sua imagem com velocidade de 2,4 m/s. b) se aproxima de sua imagem com velocidade de 2,4

m/s. c) se aproxima de sua imagem com velocidade de 4,8

m/s. d) mantém a velocidade de 1,2 m/s. e) mantém uma distância constante de sua imagem. 20) (FURG) Um indivíduo se encontra a 3 metros de um espelho plano. A sua imagem, portanto é: a) real e se encontra a 3 metros do espelho. b) real e se encontra a 6 metros do espelho. c) virtual e se encontra a 6 metros do espelho. d) virtual e se encontra a 6 metros do indivíduo. e) virtual e se encontra a 3 metros do indivíduo. 21) (UFRS) Um objeto puntiforme está em frente a um espelho plano, a 20 cm dele. O olho de um observador está a 30 cm do espelho e sobre a mesma linha que liga o objeto. A que distância do olho do observador se forma a imagem do objeto? a) 10 cm b) 20 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 50 cm 22) (VUNESP-SP) Dois espelhos planos E1 e E2, formam um ângulo de 110º entre si. Um raio de luz incide em E1 com um ângulo de 40 º é refletido sucessivamente por E1 e E2:

O ângulo que o raio refletido por E2 forma com o plano de E2 é igual a: a) 20º. b) 30º. c) 40º. d) 50º. e) 60º 23) Uma menina encontra-se postada a 2,0 m à frente de um espelho plano. Se ela recuar 1,5 m de sua posição inicial, a nova distância entre a menina e a sua imagem valerá: a) 1,0 m b) 3,5 m c) 4,0 m d) 7,0 m e) 9,0 m 24) (UFAC) Sentado na cadeira da barbearia, um rapaz olha no espelho a imagem do barbeiro, em pé atrás dele. As dimensões relevantes são dadas na figura. A que dis-tância (horizontal) dos olhos do rapaz fica a imagem do barbeiro? a) 0,5 m b) 0,8 m c) 1,3 m d) 1,6 m e) 2,1 m

25) (PUC-CAMPINAS) Se um espelho plano se afasta uma certa distância de um objeto fixo, podemos afirmar que a sua imagem em relação ao solo: a) desloca-se em um tempo igual ao dobro daquele do

espelho. b) afasta-se a mesma distância que o espelho. c) permanece na mesma posição. d) desloca-se com velocidade igual à do espelho. e) afasta-se o dobro da distância percorrida pelo espe-

lho. 26) (FATEC-SP) Um homem de 1,80 m de altura quer ver-se, da cabeça aos pés, num espelho plano vertical tendo duas bordas horizontais. A altura do espelho deve ser no mínimo: a) 1,80 m b) 1,20 m c) 0,90 m d) 0,60 m e) n.d.a. 27) (FEI-SP) Um espelho é transladado com velocidade constante v = 4 cm/s. A velocidade da imagem P,, de um objeto P fixo em frente do espelho, é:



a) 0 b) 2 cm/s c) 4 cm/s d) 8 cm/s e) 16 cm/s 28) (PUC-SP) Uma sala tem uma parede espelhada. Uma pessoa corre em direção a parede, perpendicularmente a mesma, com velocidade 1,2 m/s. A velocidade com que a imagem se aproxima da pessoa tem valor de: a) 4,8 m/s b) 2,4 m/s c) 1,2 m/s d) 0,6 m/s e) zero 29) (CETEF-PR) Dois espelhos planos fornecem de 11 imagens. Logo, podemos concluir que os espelhos formam um ângulo de : a) 10° b) 25° c) 30° d) 36° e) um valor diferente desses 30) (OMEC-SP) Um diretor de cinema deseja obter uma cena com 15 bailarinas espanholas. Para tanto, ele dis-põem de 3 bailarinas e dois espelhos planos. Para a ob-tenção de tal cena, os espelhos planos devem ser dispos-tos formando entre si um ângulo igual a: a) 60° b) 90° c) 75° d) 72° e) 45° 31) (UFMT) Se um espelho gira de 10° em torno de um eixo contido em seu plano, a direção do raio refletido gira de: a) 5° b) 10° c) 15° d) 20° e) n.d.a. 32) (PUC-RJ) Quais dos objetos A, B, C, D e E são vistos pelo observador P ao olhar pelo espelho plano esquemati-zado? a) A, B, C, D e E. b) A, E e B.. c) A, B e C. d) B, C, D e E. e) C, D e E. 33) (UFRS) Um observador, localizado no ponto P da figura, está olhando para o espelho plano. Quais os obje-tos numerados que ele pode ver refletidos no espelho?

a) Apenas 1. b) Apenas 1 e 2. c) Apenas 1 e 3. d) Apenas 2 e 3. e) 1, 2 e 3.

34) (PUC-MG) João e Mário têm ambos 1,60 m de altura. Encontra-se diante de um espelho plano. João está a 1,0 m de distância do espelho e Mário, a 4,0 m. O tamanho M da imagem de Mário, comparado com o tamanho J da imagem de João, é: a) M é quatro vezes J. b) M é duas vezes J. c) M é igual a J. d) M é um meio de J. e) M é um quarto de J. 35) (UFSCAR-SP) Se você estiver se olhando num espelho plano e se afasta 50 cm do espelho, a distância entre você e a sua imagem ficará:

a) 100 cm maior. b) 100 cm menor. c) inaltera-da. d) 50 cm maior. e) 50 cm menor. 36) (U.F. PI) A figura abaixo representa um raio de luz que incide no espelho plano E e por ele é refletido. Os ângulos de incidência e reflexão desse raio de luz são, respectivamente:

a) 25o e 25o

b) 25o e 65o

c) 65o e 65o

d) 65o e 25o

e) 90o e 90o

37) (FUVEST) A figura mostra uma vista superior de dois espelhos planos montados verticalmente, um perpendicu-lar ao outro. Sobre o espelho OA incide um raio de luz horizontal, no plano do papel, mostrado na figura. Após a reflexão nos dois espelhos, o raio emerge formando um ângulo com a normal ao espelho OB. O ângulo vale:

a) 0o b) 10o c) 20o d) 30o e) 40o

38) (UFRS) O ângulo entre um raio de luz que incide em um espelho plano e a normal à superfície do espelho é de 35°. Para esse caso, o ângulo entre a superfície do espe-lho e o raio refletido é igual a a) 20° b) 35° c) 45° d) 55° e) 65° 39) (PUC-CAMPINAS) Um pincel de raios paralelos, quan-do refletidos por um espelho plano: a) conserva-se paralelos. b) diverge. c) é difundido. d) converge. e) nenhuma das anteriores

ESPELHOS ESFÉRICOS

40) (FUVEST) A imagem de um objeto forma-se a 40 cm de um espelho côncavo com distância focal de 30 cm. A imagem formada situa-se sobre o eixo principal do espe-lho, é real, invertida e tem 3 cm de altura. a) Determine a posição do objeto. b) Construa o esquema referente à questão representan-

do objeto, imagem, espelho e raios utilizados e indi-cando as distâncias envolvidas.

41) (UFMT) A um objeto colocado a 90 cm de um espelho esférico de pequena abertura corresponde uma imagem que é real e situada a 60 cm do espelho. Baseado nesses dados, deduza a distância focal e reconheça a natureza do espelho. 42) (UFSCar-SP) Num anteparo situado a 30 cm do vértice de um espelho esférico forma-se a imagem nítida de um objeto real situado a 10 cm do espelho. Determine: a) a natureza do espelho; b) a distância focal e o raio de curvatura do espelho;



43) (FAAP) Um objeto de 75 mm de altura é colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esfé-rico côncavo, de distância focal igual a 30 cm. Obtém-se um aumento de 1,5. A imagem sendo real, pergunta-se: a) Qual é a altura da imagem obtida? Ela é direita ou

invertida? b) Qual é a distância da imagem ao espelho? c) Qual é a distância do objeto ao espelho? 44) (UFPEL) Um objeto luminoso de 4 cm de altura é colocado a 36 cm, sobre o eixo principal de um espelho esférico convexo de raio de curvatura igual a 24 cm. Nessas condições, determine: a) a distância da imagem ao espelho; b) o tamanho da imagem; c) a natureza da imagem. 45) (UFSC) Um espelho esférico convexo tem 20 cm de raio de curvatura. Se um objeto com 5 cm de altura esti-ver colocado a 15 cm do vértice do espelho, qual será, em módulo, a razão entre a distância da imagem obtida e o tamanho da imagem? 46) (UFMA) Um garoto localizado a 2 m do vértice de um espelho esférico observa sua imagem, direita e aumentada três vezes. Determine a distância focal do espelho, e se o mesmo é côncavo ou convexo. 47) (UFGO) A que distância de um espelho esférico conve-xo, de 60 cm de raio (em módulo), devemos colocar um objeto sobre o eixo principal do espelho para que sua imagem seja seis vezes menor? 48) (UFPE) Um objeto de 3 cm de altura está situado a 10 cm de um espelho convexo com raio de curvatura de 10 cm. Qual é a altura da imagem formada pelo espelho?

49) (UFBA) Uma fonte luminosa pontual é colocada de-fronte de um espelho esférico côncavo, sobre seu eixo principal, distando 8 cm do vértice. Sabendo que o espelho tem distância focal de 16 cm, calcule a distância entre a fonte e sua imagem. 50) (FURG) Uma vela acesa encontra-se diante de um espelho côncavo, conforme figura abaixo. A vela está em uma posição tal que uma imagem real da mesma pode ser obtida.

A seguir a vela é movimentada vagarosamente na di-reção do vértice V do espelho até que a imagem real deixa de ser obtida. Ter-se-á, momentaneamente, uma imagem imprópria, localizada no infinito. A partir daí, continuando a mover a vela em direção ao vértice, surgirá uma imagem:

a) virtual, menor e direita. b) virtual, maior e direita. c) virtual, menor e invertida. d) real, menor e invertida. e) real, maior e invertida. 51) (FURG) Um objeto está colocado a uma distância do vértice de um espelho côncavo igual ao dobro do raio da curvatura “R’. Neste caso, a imagem formada pelo referido espelho é: a) virtual e situado a uma distância 2”R” atrás do espe-

lho. b) real e situado entre o foco e o vértice. c) real e situado entre o centro de curvatura e o foco. d) virtual e situado entre o centro de curvatura e o foco. e) real e situado no foco. 52) (UFPEL) Em recente reportagem sobre a violência nas grandes cidades, uma emissora de televisão mostrou o sistema de segurança de uma residência, do qual faz parte um espelho esférico convexo. Este espelho permite a visão de uma ampla área em torno da residência. A partir do enunciado, responda: a) As imagens fornecidas pelo espelho são diretas ou

invertidas, em relação aos objetos ? b) As imagens fornecidas pelo espelho podem ser maio-

res do que os correspondentes objetos ? Por quê ? c) As imagens fornecidas pelo espelho podem ser proje-

tadas em uma tela, no interior da residência ? Por quê ?

53) (FURG) O objeto mostrado na figura abaixo é colocado em frente a um espelho côncavo, a uma distância maior que o dobro da distância focal do espelho. A figura que melhor representa a imagem do objeto fornecida pelo espelho é:

a)

b)

c)

d)



e)

54) (UFPEL) Um espelho esférico projeta sobre uma pare-de uma imagem 3 vezes maior do que uma vela colocada diante dele. Sabendo que o vértice do espelho encontra-se a 6 m da parede, responda às seguintes perguntas: a) O espelho é côncavo ou convexo ? Por quê ? b) Quanto mede o raio do espelho ? Justifique sua res-

posta, apresentando o cálculo do raio. 55) (FATEC-SP) Uma menina observa a imagem de seu rosto em um espelho esférico convexo. À medida que ela aproxima o rosto do espelho, a imagem que ela vê: a) aumenta de tamanho mantendo-se, sempre, direita. b) aumenta de tamanho, mas se inverte a partir de

determinada distância do espelho. c) diminui de tamanho mantendo-se, sempre, direita. d) diminui de tamanho mantendo-se, sempre, invertida. e) aumenta de tamanho até certa distância do espelho, a

partir da qual passa a diminuir. 56) (MACKENZIE-SP) A imagem de um objeto real coloca-do entre o foco principal e o vértice de um espelho esféri-co côncavo é: a) real ou invertida, dependendo do raio de curvatura do

espelho. b) sempre real, invertida e maior que o objeto. c) sempre virtual, direita e menor que o objeto. d) sempre virtual, direita e maior que o objeto. e) sempre real, direita e maior que o objeto. 57) (U.C. PR) Um objeto real é colocado entre o centro de curvatura e o foco de um espelho esférico côncavo. A imagem será obtida será: a) real, direta e maior que o objeto. b) virtual, direta e maior que o objeto. c) virtual, invertida e maior que o objeto. d) real, invertida e maior que o objeto. e) real, invertida e menor que o objeto. 58) (F. CIÊNCIAS MÉDICAS-MG) Das afirmações abaixo a correta é: a) A imagem que o espelho côncavo forma de objetos é

sempre aumentada. b) A imagem que o espelho côncavo forma de um objeto

situado bem longe do espelho fica localizada sobre o centro de curvatura do espelho.

c) Podemos dizer que a distância focal de um espelho plano é igual a zero

d) A imagem que o espelho convexo forma dos objetos é sempre diminuída.

e) A distância focal de um espelho convexo é igual a “infinito”.

59) (U.F. PA) Um objeto real se encontra no eixo e a 20 cm de um espelho côncavo de distância focal 10 cm. A imagem obtida é: a) real e menor que o objeto. b) real e maior que o objeto. c) real e do mesmo tamanho do objeto.

d) virtual e maior que o objeto. e) virtual e do mesmo tamanho do objeto. 60) (MACKENZIE-SP) A imagem de um objeto que está a 40 cm de um espelho esférico côncavo tem a mesma altura do objeto. Colocando o objeto a grande distância do espelho, sua imagem estará a: a) 20 cm do espelho. b) 30 cm do espelho. c) 40 cm do espelho. d) 50 cm do espelho. e) 60 cm do espelho. 61) (U.F. RN) A imagem de um objeto real, através de determinado espelho, é direta. Sabendo que, em valores absolutos, a distância focal e o aumento desse espelho valem, respectivamente, 20 cm e 0,10, escolha a alternati-va correta: a) a imagem está situada a 22 cm do espelho. b) o objeto está situado a 1,8 cm do espelho. c) o raio de curvatura do espelho é 10 cm. d) a imagem está situada a 18 cm do espelho. e) o espelho é côncavo. 62) (UFSC) Uma pessoa, a 40 cm de um espelho côncavo, se vê 3 vezes maior e com imagem direta. Qual a distancia focal do espelho? 63) (PUC-RS) A distância entre um objeto e uma imagem conjugada por um espelho esférico é de 20 cm e ambos são reais. O objeto tem uma altura três vezes superior à da imagem. Calcular o raio da curvatura do espelho. 64) (UFC-CE) Um pesquisador necessita observar melhor um pequeno objeto. Para tal, projeta, com o auxílio de um espelho, a imagem real do objeto, ampliada 10 vezes, sobre uma tela situada a 9 m do objeto. a) Determine o tipo de espelho utilizado e sua distância

focal. b) Determine a distância da tela ao espelho. c) Construa graficamente o esquema correspondente. 65) (PUC-RS) Um espelho côncavo de foco principal F e vértice V forma uma imagem de um objeto O, posicionado no centro de uma curvatura C.

Quando este objeto for afastado do espelho até o infi-nito, sua imagem tenderá a se posicionar

a) em F. b) em C. c) em V. d) entre V e F. e) atrás do espelho. 66) (UNICAMP) A figura mostra um ponto objeto P e um ponto imagem P’, conjugadas por um espelho côncavo de eixo 0102:



a) Localize graficamente o espelho côncavo. b) Indique a natureza da imagem P’ (se é real ou virtual). 67) (UFSE) Um objeto real está a 20 cm de um espelho côncavo de distância focal 10 cm. a imagem desse objeto está localizada: a) no infinito. b) no espelho. c) a 5 cm do espelho. d) a 10 cm do espelho. e) a 20 cm do espelho. 68) (MACKENZIE) A imagem e o respectivo objeto coloca-do perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esférico côncavo de 30 cm de distância focal têm a mesma altura. A distância entre esse objeto e o vértice do espelho é de: a) 10 cm b) 15 cm c) 30 cm d) 45 cm e) 60 cm

REFRAÇÃO

69) (PUC-RS) Um raio de luz monocromática atravessa três meios, A, B e C, conforme a figura abaixo.

As velocidades de propagação da luz respectivas, VA, VB e VC, relacionam-se conforme a alternativa: a) VA < VB < VC b) VC > VA > VB c) VA > VB > VC d) VB > VA > VC e) VB < VC < VA 70) (UF Viçosa) Um raio de luz monocromático refrata-se ao passar do ar para um líquido, conforme mostra a figura abaixo.

Dados: 8,0sen i

sen , r 0 4

a) Calcule o índice de refração do líquido. b) Supondo que o raio se propague do líquido para o ar, determine o menor ângulo de incidência para que ocorra reflexão total. 71) (EFEI-MG) Existem peixinhos de aquário e certos gafanhotos que são transparentes e praticamente invisí-veis, porém seus olhos são escuros. Por que os olhos

desses seres têm que ser escuros? Se tivessem olhos também transparentes, poderiam enxergar? Explique. 72) (VUNESP) Quando um feixe de luz, propagando-se no ar, incide sobre a superfície plana de separação entre o ar e um meio transparente como, por exemplo, a água ou o vidro, ocorrem simultaneamente a refração e a reflexão. Nesse caso dizemos que a luz sofre uma reflexão parcial. Descreva sucintamente pelo menos uma situação, presen-ciada por você no decorrer de sua vida diária, que sirva como uma evidência para isso, ou seja, que nos mostre que nesses casos a luz também sofre reflexão. 73) (UNB) A tabela abaixo mostra os resultados parciais, obtidos em uma experiência de refração da luz, passando do ar para um outro meio, e são os ângulos de inci-

dência e de refração, respectivamente. Calcule o valor máximo que sen pode ter nessa experiência

sen sen

0,3420 0,2736

0,6425 0,5140

0,8660 0,7876

74) (UFRS) Quando um feixe luminoso incide sobre a superfície lisa que separa dois meios transparentes dife-rentes, uma parte da luz incidente volta ao meio de ori-gem da luz e outra parte penetra no segundo meio. Os fenômenos básicos envolvidos nesse comportamento da luz são conhecidos como: a) reflexão e refração. b) reflexão e difração. c) refração e difração. d) dispersão e interferên-cia. e) interferência e polarização. 75) (FATEC-SP) O índice de refração absoluto de um material: a) relaciona-se à velocidade de propagação da radiação monocromática no material e à velocidade da luz no vá-cuo. b) não depende da estrutura atômica do material, mas depende da velocidade da radiação monocromática no vácuo. c) independe da freqüência da radiação incidente no material e assume valores sempre positivos. d) depende do comprimento de onda da radiação inciden-te no material e assume valores sempre menores que a unidade. e) assume o mesmo valor para qualquer radiação do espectro eletromagnético. 76) (F. CIÊNCIAS MÉDICAS-MG) I- A imagem formada por um espelho plano é sempre do tipo virtual. II- Se o índice de refração absoluto da água é 1,33, então a luz se propaga através da água com velocidade de cerca de 2,3.105 km/s. III- Se um espelho côncavo possui seu raio de curvatura igual a 20 cm, sua distância focal será igual a 40 cm. a) as afirmações II e III são corretas. b) as afirmações I e II são corretas. c) as afirmações I e III são corretas. d) apenas uma das afirmações é correta. e) todas as afirmações são corretas.



77) (U. F. UBERLÂNDIA-MG) O gráfico mostra a velocida-de de uma onda luminosa monocromática, que se propaga de um meio 1 para outro meio 2, em função do tempo. O meio 1 tem menor índice de refração que o meio 2. Sendo c a velocidade da luz no vácuo, podemos afirmar que:

a) a velocidade da onda no meio 1 é a

b) a velocidade da luz no meio 2 é ca

b

c) o índice de refração do meio 1 é a

c

d) o índice de refração do meio 2 é a

b

e) o índice de refração do meio 2 em relação ao meio 1 é

b

a

78) (U.F. RO) Para o esquema abaixo, qual é a razão n1/n2 ?

Dados: sen301

2

o , sen603

2

o

a) 4 3 b) 2 3 c) 3 d) 2 3 3/ e)

3 3/

79) (PUC) O índice de refração de um certo meio é 2

para a luz vermelha e 3 para a violeta. Dois raios lumi-

nosos monocromáticos, um vermelho e outro violeta, após propagarem-se no meio considerado, passam para o ar. O ângulo de incidência de ambos é de 30o. O ângulo forma-do pelos dois raios refratados entre si vale: a) 0o b) 15o c) 30o d) 45o e) 60o 80) (MACK) O índice de refração da água em relação ao vidro é 8/9. Sabendo que o índice de refração absoluto da água é 4/3 a que velocidade da luz no vácuo é 3.108 m/s, podemos afirmar que a velocidade da luz no vidro é: a) 2,5 . 108 m/s b) 2,0 . 108 m/s c) 1,5 . 108 m/s d) 1,0 . 108 m/s e) 0,8 . 108 m/s 81) (PUC-SP) À noite, numa sala iluminada, é possível ver os objetos da sala, por reflexão numa vidraça, com muito maior nitidez que durante o dia, por que: a) aumenta a parcela de luz refletida. b) não há luz refletida. c) diminui a parcela de luz refratada proveniente do exte-rior. d) aumenta a parcela de luz absorvida pelo vidro. e) diminui a quantidade de luz difundida.

82) (UFPEL) A figura abaixo representa um raio luminoso propagando-se do meio A para o meio B. Sabendo-se que a velocidade da luz, no meio A, é 240.000 km/s e que o ângulo vale 30o, calcule:

a) o índice de refração relativo do meio A em relação ao meio B. b) a velocidade de propagação da luz no meio B. 83) (FURG) A tabela mostra os índices de refração de alguns meios.

Meio Índice de refração do meio

Ar 1,00

Água 1,33

Vidro 1,52

Diamante 2,42

As afirmativas são baseadas nesta tabela. I - A velocidade da luz dentro do diamante é menor do que no interior do vidro. II - A tabela acima é necessária para a determinação do ângulo de reflexão da luz que incide sobre o diamante, sendo o ar o meio de incidência. III - Os valores da tabela indicam que a luz sobre a inter-face Água-Ar, sendo a água o meio de incidência, não sofre reflexão, qualquer que seja o ângulo de incidência.

Assinale a alternativa que contém a(s) afirmati-va(s) correta(s): a) I b) II c) III d) I e II e) II e III 84) (PUC-RS) Um raio luminoso propaga-se num meio A e emerge paralelamente à superfície de separação desse meio com o ar, de acordo com a figura abaixo.

O ângulo de incidência L chama-se ângulo limite, pois para qualquer ângulo maior que L produz-se reflexão total da luz. Sendo n o índice de refração do meio A em relação ao ar, deduz-se que:

a) sen /L n 1 b) sen L n c) sen L n 2

d) cos /L n 2 e) cos /L n 1

85) (CESGRANRIO) O ângulo limite de reflexão total entre dois meios é 30o. A razão entre os índices de refração, pode ser de aproximadamente: a) 1 b) 3 c) 5 d) 4 e) 2



86) (UFPEL) Na figura abaixo, vemos um raio de luz inci-dindo sobre a superfície de separação entre dois meios, A e B.

A partir desse enunciado, responda: a) Se o meio A é mais refringente que o meio B, e o raio ultrapassar a superfície de separação, sofrendo refração, ele se aproxima ou se afasta da normal ? Justifique sua resposta. b) Quais as condições para que ocorra reflexão total do raio incidente na superfície de separação dos dois meios ?

DIOPTRO PLANO

87) (U.E. CE) Um peixe encontra-se a 100 cm da superfí-cie da água, na mesma vertical que passa pelo olho do observador, como é mostrado na figura. O índice de refra-ção da água é 4/3. A imagem do peixe, conjugada pelo dioptro água-ar e vista pelo observador, é:

a) real, situada na água, à profundidade de 75 cm. b) virtual, situada no ar, 20 cm acima da superfície da água. c) virtual, situada na água, à profundidade de 75 cm. d) real, situada na água, à profundidade de 4/3 m. 88) (PUC/CAMPINAS-SP) Um peixe está parado a 1,2 m de profundidade num lago de águas tranqüilas e cristalinas. Para um pescador que o observa perpendicularmente à superfície da água, a profundidade aparente em que o peixe se encontra, em metros, é de (dado: índice de

refração da água em relação ao ar = 4

3):

a) 0,3 b) 0,6 c) 0,9 d) 1,2 e) 1,5

Lâminas de faces paralelas 89) (VUNESP-SP) Um feixe de luz monocromática incide sobre um dispositivo óptico. Depois de atravessá-lo, sai na forma de outro feixe paralelo ao primeiro, mas deslocado, como se mostra na figura abaixo:

O dispositivo oculto na região tracejada é melhor repre-sentado por: a)

b)

c)

d)

e)

90) (U.F. MG) Um raio de luz monocromática incide sobre uma lâmina de vidro plana de faces paralelas (no ar), cujo índice de refração é 1,65. O ângulo de incidência é igual a 30o. O ângulo de emergência será igual a: a) 18o b) 30o c) 45o d) 48o e) 60o 91) (FURG) Num laboratório de ótica são analisados dife-rentes tipos de vidros para a fabricação de lentes de óculos. Para testar dois materiais translúcidos, faz-se incidir um feixe luminoso sobre uma lâmina do material 1 e depois sobre uma lâmina do material 2, conforme ilus-trado nas figuras abaixo. As lâminas possuem superfícies planas, paralelas, e estão perfeitamente polidas. Ambas possuem a mesma espessura l.

No laboratório, mede-se, para o mesmo ângulo de inci-dência i1 = i2, o deslocamento paralelo d sofrido pelo feixe emergente em cada caso. Sendo n1 e n2 os índices de refração dos dois materiais, pode-se afirmar que será observado a) r2 > r1 e d2 > d1, se n1 > n2



b) r2 < r1 e d2 > d1, se n2 > n1 c) r2 < r1 e d2 > d1, se n1 > n2 d) r2 = r1 e d2 > d1, se n2 > n1 e) r2 = r1 e d2 > d1, se n1 > n2

Lentes Esféricas 92) (UCPel) Uma lente convergente recebe um feixe de raios solares, incidindo paralelamente ao eixo principal. A imagem do sol forma-se: a) no foco da imagem da lente. b) no foco objeto e a lente. c) no infinito. d) entre o foco objeto e a lente. e) entre o foco imagem e a lente. 93) (UFRGS) Uma câmara fotográfica, para fotografar objetos distantes, possui uma lente teleobjetiva conver-gente, com distância focal de 200 mm. Um objeto real está a 300 m da objetiva; a imagem que se forma, então sobre o filme fotográfico no fundo da câmara é a) real, não-invertida e menor do que o objeto. b) virtual, invertida e menor do que o objeto. c) real, invertida e maior do que o objeto. d) virtual, não-invertida e maior do que o objeto. e) real, invertida e menor do que o objeto. 94) (FURG) O funcionamento de uma lente se baseia, fundamentalmente, no fenômeno da: a) difusão b) difração c) polarização d) reflexão e) refração 95) (UNIFOR-CE) As figuras representam os perfis de lentes de vidro:

I- II- III-

Pode-se afirmar que, imersas no ar:

a) todas são convergentes. b) todas são divergentes. c) I e II são convergentes e III é divergente. d) II e III são convergentes e I é divergente. e) I e III são convergentes e II é divergente. 96) (UFRS) Quais os dispositivos ópticos que, quando imersos no ar, formam uma imagem virtual e menor do que um objeto real ? a) espelho plano e lente divergente de vidro. b) espelho plano e lente convergente de vidro. c) espelho côncavo e lente divergente de vidro. d) espelho convexo e lente convergente de vidro. e) espelho convexo e lente divergente de vidro. 97) (UFFRJ) Com o auxílio de uma lente, um estudante projeta sobre um anteparo uma imagem maior e invertida de uma vela. Ele faz as seguintes afirmativas: I- A imagem obtida no anteparo é real. II- A lente utilizada é convergente.

III- A distância da vela até a lente é menor que a distância focal da lente.

Dessas afirmações, é(são) sempre verdadeira(s) ape-nas a(s) de número(s):

a) I b) I e II c) II d) II e III e) III 98) (PUC-MG) Tendo em vista espelhos esféricos e lentes esféricas delgadas (finas), é incorreto afirmar que: a) toda imagem virtual é direta. b) a lente divergente só forma imagens virtuais e meno-

res de objetos reais. c) um espelho côncavo não pode formar imagem virtual,

direita e maior que o objeto. d) um espelho convexo e uma lente divergente têm em

comum uma imagem virtual, direita e menor que o ob-jeto.

e) se a lente é convergente e o espelho côncavo, todo raio luminoso incidente, paralelo ao eixo principal, re-frata e reflete passando pelo foco.

99) (PUC-PR) Um objeto real é colocado perpendicular-mente ao eixo principal de uma lente delgada convergente de distância focal 30 cm, a 20 cm dela. A imagem é: a) virtual, invertida, maior que o objeto. b) virtual, direita, menor que o objeto. c) real, invertida, maior que o objeto. d) real, invertida, menor que o objeto. e) virtual, direita, maior que o objeto. 100) (FURG) Um objeto real está colocado diante de uma lente convergente imersa no ar. A imagem desse objeto se forma no mesmo lado numa posição cuja distância à lente é maior do que a distância do objeto à lente. Nessa situa-ção, a imagem formada é: a) virtual, direita e maior do que o objeto. b) virtual, invertida e maior do que o objeto. c) real, invertida e menor que o objeto. d) real, direita e menor que o objeto. e) real, invertida e maior que o objeto. 101) (FURG) Um objeto encontra-se em movimento, com velocidade v, em direção a uma lente convergente.

Podemos afirmar que:

a) enquanto o objeto se encontra antes do foco sua

imagem é real, menor e invertida. Quando ele se en-contra entre o foco e a lente, sua imagem é virtual, menor e invertida.

b) enquanto o objeto se encontra antes do foco sua imagem pode ser real, menor e invertida. Quando ele se encontra entre o foco e a lente, sua imagem é vir-tual, maior e direta.

c) enquanto o objeto se encontra antes do foco sua imagem é real, menor e invertida. Quando ele se en-



contra entre o foco e a lente, sua imagem continua sendo real, menor e invertida.

d) enquanto o objeto se encontra antes do foco sua imagem é virtual, maior e direta. Quando ele se en-contra entre o foco e a lente, sua imagem continua virtual, maior e direta.

e) enquanto o objeto se encontra antes do foco sua imagem é virtual, maior e direta. Quando ele se en-contra entre o foco e a lente, sua imagem é real, me-nor e invertida.

102) (UFPEL) Para sondar o conhecimento dos alunos, em uma aula de Óptica, o professor monta um sistema ótico escondido por um anteparo opaco. Os estudantes perce-bem, então, que do objeto real “O” forma-se a imagem “I”, conforme o diagrama abaixo.

Sabendo que o professor dispõe de espelhos planos e esféricos, e de lentes esféricas delgadas, responda às questões seguintes e justifique suas respostas.

a) Qual o sistema óptico, composto por uma única peça,

que o professor está utilizando para obter a imagem ilustrada ?

b) A imagem obtida pode ser projetada sobre um antepa-ro ?

103) (UFPEL) A lupa é um instrumento ótico barato, fácil de ser encontrado no comércio e com inúmeras utilidades. O modelo de lente delgada pode descrever com boa apro-ximação o funcionamento desse instrumento. Abaixo tem-se o efeito da lupa.

a) Que tipo de lente delgada é usado em uma lupa ? b) Faça a construção geométrica da imagem ampliada,

que a lupa fornece, da letra i da palavra imagem. 104) (UFRS) A imagem focada de uma árvore numa câma-ra fotográfica dista 50 mm da lente e tem uma altura de 20 mm. A árvore está a uma distância de 15 m da lente. Qual a altura da árvore ? a) 2 m b) 4 m c) 6 m d) 8 m e) 10 m 105) (FMU-SP) Um objeto de altura 2 cm é colocado a 10 cm de uma lente e a imagem é obtida a 15 cm da mesma lente. A altura da imagem será: a) 1 cm b) 2 cm c) 3 cm d) 4 cm e) 5 cm 106) (U.F. PA) Um objeto real, situado a 20 cm de distân-cia de uma lente delgada, tem uma imagem virtual situada a 10 cm de distância da lente. A vergência dessa lente vale, em dioptrias: a) -5 b) -1 c) -0,2 d) 2 e) 4

107) (U.F. SE) A medida da vergência ou convergência de uma lente é dada em dioptrias que, na linguagem popular, é conhecida como “grau”. A dioptria é definida como o inverso da distância focal, medida em metros. Logo, a vergência de uma lente de 25 cm de distância focal, em dioptrias, é: a) 0,04 b) 0,25 c) 0,4 d) 2,5 e) 4,0 108) (FUVEST) A distância entre um objeto a uma tela é de 80 cm. O objeto é iluminado e, por meio de uma lente delgada posicionada adequadamente entre o objeto e a tela, uma imagem do objeto, nítida e ampliada 3 vezes, é obtida sobre a tela. Para que isto seja possível, a lente deve ser: a) convergente, com distância focal de 15 cm, colocada a

20 cm do objeto. b) convergente, com distância focal de 20 cm, colocada a

20 cm do objeto. c) convergente, com distância focal de 15 cm, colocada a

60 cm do objeto. d) divergente, com distância focal de 15 cm, colocada a

60 cm do objeto. e) divergente, com distância focal de 20 cm, colocada a

20 cm do objeto. 109) (UCPel) A distância focal de uma lente convergente é de 5 m. Dizemos, então, que a sua convergência é de: a) +5 dioptrias b) -5 dioptrias c) +0,2 dioptrias d) -0,2 dioptrias e) Faltam dados para responder. 110) (PUC-RS) Máquinas e aparelhos que fazem uso da Óptica usam lentes e/ou espelhos, essencialmente. A respeito desses dispositivos, é correto afirmar que: a) lentes convergentes e divergentes atuam refletindo a

luz. b) imagens virtuais são produzidas somente por espe-

lhos. c) imagens virtuais são produzidas somente por espelhos

planos. d) imagens de um objeto produzidas por lentes conver-

gentes são sempre reais. e) imagens reais de objetos reais produzidas por lentes

são sempre invertidas. 111) (UNB) Um objeto real está localizado no eixo óptico de uma lente convergente, distante 20 cm de seu centro óptico. Sabendo que a distância focal é de 10 cm, calcule a distância da imagem ao objeto, em centímetros. 112) (UFRS) Parte de um feixe de luz de raios paralelos que incide sobre uma lente convergente delgada é refra-tada e converge para um ponto localizado a 30 cm da lente. Qual a distância focal da lente? a) 15 cm b) -15 cm c) 30 cm d) 60 cm e) -60 cm 113) (UFRS) Uma imagem real de um objeto real pode ser obtida: a) apenas com um espelho plano. b) apenas com uma lente divergente. c) tanto com um espelho convexo como com um espelho

côncavo. d) tanto com uma lente convergente como com um

espelho côncavo. e) tanto com um espelho convexo como com uma lente

convergente.



114) (UFRS) Qual dos dispositivos ópticos que quando imerso no ar, forma uma imagem virtual reduzida de um objeto real? a) Lente divergente de vidro b) Lente convergente de vidro c) Espelho plano d) Espelho côncavo e) Lâmina de vidro de faces paralelas

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115) (FFFCMPA 2006) As figuras abaixo representam raios de luz paralelos sendo refratados por três olhos humanos diferentes.

Assinale a alternativa que preenche correta e respectiva-mente as lacunas da frase abaixo, com base nas figuras apresentadas. O defeito de visão 1 denomina-se ___________, e as lentes para corrigir os defeitos de visão 1 e 2 são, respec-tivamente, ___________ e ___________. (A) hipermetropia . convergente . divergente (B) miopia . convergente . divergente (C) hipermetropia . divergente . convergente (D) miopia . divergente . convergente (E) miopia. divergente. divergente 116) (PUC 2006/2)As fibras óticas são muito utilizadas para guiar feixes de luz por um determinado trajeto. A estrutura básica dessas fibras é constituída por cilindros concêntricos com índices de refração diferentes, para que ocorra o fenômeno da reflexão interna total. O centro da fibra é denominado de núcleo, e a região externa é deno-minada de casca. Para que ocorra o fenômeno da reflexão interna total numa fibra ótica, o ângulo crítico de incidên-cia da luz em relação à direção normal é _________, e o índice de refração do núcleo deve ser _________ índice de refração da casca. A alternativa correta que preenche a afirmativa é A) menor do que 90°– igual ao B) menor do que 90° – menor do que o C) igual a 90° – menor do que o D) menor do que 90° – maior do que o E) igual a 90°– maior do que o 117) (FURG 2006)A distância focal de uma lente conver-gente de um projetor de slides é de 5 cm. A imagem deve ser projetada numa tela a uma distância de 5 metros da lente. Se a figura no slide mede 2 cm, o tamanho da figura na tela será A) 50 cm. B) 100 m. C) 150 cm. D) 198 cm. E) 200 cm. 118) (FURG 2006) A imagem que um olho míope forma de um objeto próximo está A) entre a retina e o cristalino. B) na retina. C) atrás da retina.

D) no ponto cego. E) na frente do cristalino. 119)(FURG 2005) A figura mostra uma sala quadrada ABCD de lado L. Nela, podemos observar, também, um espelho plano EE’, colocado no canto BCD, de modo a encobrir o canto C. Para um observador colocado em O, mostrado na figura, é possível enxergar as imagens do(s) canto(s):

A) A. B) B. C) D. D) A e B. E) A e D.

120) (FFFCMPA 2007) Os conceitos empregados no

desenvolvimento de óculos, espelhos retrovisores, fibras

éticas, células fotoelétricas e lâmpadas são,

respectivamente,

a) refração da luz, reflexão da luz, absorção da

luz,produção da luz e reflexão total da luz.

b) reflexão da luz, refração da luz, absorção da

luz,produção da luz e reflexão total da luz.

c) absorção da luz, reflexão total da luz, refração da luz,

produção da luz e reflexão da luz.

d) refração da luz, reflexão da luz, reflexão total da luz,

absorção da luz e produção da luz.

e) absorção da luz, refração da luz, produção da

luz,reflexão da luz e reflexão total da luz.

121) (FFFCMPA 2007) Dois objetos se encontram a

uma distância de 6,0cm e 4,0cm ao longo do eixo central

(ou eixo principal) de um espelho convexo cujo raio de

curvatura é de 8,0cm. Nessas condições, a distância

entre as imagens formadas no espelho é

a) 2,0 cm.

b) 0,4 cm.

c) 1,0 cm.

d) infinita.

e) 1,2 cm.

122.(UFPEL 2007) Um estudante de ensino médio constru-iu uma máquina fotográfica tipo fole, usando uma lente divergente como objetiva.



Baseado nos textos e em seus conhecimentos sobre óptica geométrica, ao se tirar fotografias com a referida máquina, será verificado que, no filme, (a) a imagem será sempre menor que o objeto. (b) não aparecerá imagem alguma, por mais que se ajuste o fole. (c) a imagem será sempre maior que o objeto. (d) a imagem será maior que o objeto só se a distância do objeto à lente for maior que 2f. (e) a imagem será menor que o objeto só se a distância do objeto à lente for maior que 2f. (f) I.R. 123) (UFPEL 2007 INV) Os espelhos planos podem ser associados, isto é, colocados lado a lado em ângulo ou dispostos paralelamente entre si. Há a possibilidade de essas associações deslocarem ou multiplicarem o número de imagens de um objeto. Baseado em seus conhecimentos sobre Óptica Geométrica, em relação às imagens produzidas entre dois espelhos planos em ângulo, é correto afirmar que (a) existe a formação de uma única imagem, para um ângulo de 180°, o que, na prática, significa um único espelho. (b) não haverá formação de imagens, quando o ângulo for de 0°, já que os espelhos ficam dispostos paralelamente. (c) a expressão n = 360°/ - 1 não apresenta limitações,

fornecendo o número de imagens para qualquer ângulo

entre 0° e 360°. (d) haverá a formação de 6 imagens, se os espelhos estiverem dispostos perpendicularmente. (e) podem ser produzidas teoricamente infinitas

imagens, desde que os espelhos fiquem dispostos parale-lamente, ou seja, = 180°.

(f) I.R. 124) (UFPEL 2007 INV) O olho humano é um sofisticado sistema óptico que pode sofrer pequenas variações na sua estrutura, ocasionando os defeitos da visão. Com base em seus conhecimentos, analise as afirmativas abaixo. I. No olho míope, a imagem nítida se forma atrás da retina, e esse defeito da visão é corrigido usando uma lente divergente. II. No olho com hipermetropia, a imagem nítida se forma atrás da retina, e esse defeito da visão é corrigido usando uma lente convergente. III. No olho com astigmatismo, que consiste na perda da focalização em determinadas direções, a sua correção é feita com lentes cilíndricas. IV. No olho com presbiopia, ocorre uma dificuldade de acomodação do cristalino, e esse defeito da visão é corri-gido mediante o uso de uma lente divergente. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s) (a) I e II. (b) III. (c) II e IV. (d) II e III. (e) I e IV. (f) I.R.

GABARITO COMPLEMNTARES CAPÍTULO 17

1) e 36) c 73) sen=0,8 109) c

2) a 37) c 74) a 110) e

3) d 38) d 75) a 111) 40 cm

4) c 39) a 76) d 112) c

5) e 40) a) do = 120 cm 77) a 113) d

6) a 41) 36 cm ; espelho côncavo 78) c 114) a

7) a) Com lua Cheia e T,S,L alinhados b) propagação retilínea

42) a) côncavo b) f= 7,5 cm ; R= 15 cm

79) b 115) a

8) a 80) b 116) d

9) d 43) a) 112,5 mm ; invertida b) 75 cm c) 50 cm

81) c 117) d

10) d 44) a) -9 cm ; b) 1 cm c) virtual, direita e menor

82) a)

3

3 b) 80 3 .105 km/s 118) a

11) e 45) 3 83) a 119) a

12) a 46) 3m ; côncavo 84) a 120) d

13) e 47) 150 cm 85) e 121) b

14) e 48) 1 cm 49) 24 cm

86) a) Afasta b) i > L

122) b

15) c 50) b 87) c 123) a

16) c 51) c 88) c 124) d

17) b 52) a) direita b) menores c) não, pois são virtuais

89) b



18) d 53) a 90) b

19) c 54) a) côncavo b) 3m 91) d

20) d 55) a 92) a

21) e 56) d 93) e

22) b 57) d 94) e

23) d 58) d 95) d

24) e 59) c 96) e

25) e 60) a 97) b

26) c 61) d 98) c

27) d 62) 60 cm 99) e

28) b 63) 15 cm 100) a 101) b

29) c 64) a) côncavo;0,91 m b) 10 m

102) a) divergente b) não, pois é virtual

30) d 65) a 103) a) convergente

31) d 66) b) real 104) c

32) d 67) e 105) c

33) e 68) e 106) a

34) c 69) b 107) e

35) a 70) a) 2 b) 30° 108) a

apostila de optica

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