Questão 1
(UFRR) As fibras ópticas são fios extremamente finos, flexíveis e transparentes. São constituídas geralmente por náilon ou vidro. Quando um sinal luminoso é lançado nesses fios, a luz percorrerá a estrutura com velocidade próxima à que desenvolve no vácuo e, ao se chocar com a superfície de separação vidro/ar, não sofrerá refração, pois, o ângulo de incidência do raio de luz será sempre superior ao do ângulo limite, devido à espessura mínima do fio. Como consequência, haverá o fenômeno indicado corretamente na alternativa:
a) difusão;
b) interferência;
c) dispersão;
d) refração;
e) reflexão total.
Questão 2
(Unirg-TO) A fibra óptica é um filamento extremamente fino e flexível, feito de vidro, plástico ou outro isolante elétrico, muito utilizada nos exames médicos (endoscopias) ou nas telecomunicações, entre outras aplicações possíveis. A luz que incide em uma das extremidades de uma fibra óptica percorre seu interior como representado na figura a seguir.
O princípio físico de funcionamento de uma fibra óptica está representado no esquema a seguir. Nele, o retângulo representa a fibra óptica e os segmentos de reta indicam um feixe de luz, que, a partir do ar no lado esquerdo da fibra, incide sobre sua extremidade, percorre seu interior e sai na extremidade direita.
Nesse esquema, são observados os seguintes fenômenos ópticos:
a) difração e reflexão total.
b) difração e interferência.
c) refração e reflexão total.
d) refração e interferência.
Questão 3
Determinado raio de luz incide sobre a superfície de separação de dois meios com diferentes índices de refração. Sabendo que o raio de luz movimenta-se no sentido do maior para o menor índice de refração e que os valores dos índices de refração dos meios em questão são 2,5 e 3,5, determine, aproximadamente, o valor do ângulo limite.
a) 46°
b) 40°
c) 36°
d) 30°
e) 28°
Questão 4
Analise as seguintes afirmações a respeito da reflexão total da luz:
I – A reflexão total ocorre sempre que o ângulo de incidência da luz é maior que o ângulo limite, na passagem da região de maior para a de menor índice de refração;
II – A reflexão total ocorre sempre que o ângulo de incidência da luz é maior que o ângulo limite, na passagem da região de menor para a de maior índice de refração;
III – O ângulo limite sempre é igual a 90°;
IV – O núcleo de uma fibra óptica é a região de maior índice de refração.
Está correto o que se afirma em:
a) I e III
b) II, III e IV
c) I, II e IV
d) I e IV
e) I e II
Resposta Questão 1
Letra E
A reflexão total ocorre quando a luz incide com um ângulo superior ao ângulo determinado como limite. A incidência deve ocorrer entre a superfície de separação de um meio com maior índice de refração para outro de menor índice.
Resposta Questão 2
Letra C
Ao entrar na fibra óptica, a luz sofre mudança de meio de propagação, o que caracteriza o fenômeno da refração. A propagação da luz na fibra só é possível graças ao fenômeno da reflexão total.
Resposta Questão 3
Letra A
O seno do ângulo limite é determinado pela razão entre o menor e o maior índice de refração. Sendo assim, podemos escrever:
senθLIMITE = 2,5 ÷ 3,5
senθLIMITE ≈ 0,71
O ângulo de 46° possui o valor de seno mais próximo de 0,71.
sen46° = 0,719
Resposta Questão 4
Letra D
I – Verdadeira;
II – Falsa. A reflexão total ocorre sempre que o ângulo de incidência da luz for maior que o ângulo limite, na passagem da região de MAIOR para a de MENOR índice de refração.
III – Falsa. Se o ângulo de incidência for exatamente igual ao ângulo limite, o ângulo de refração será de 90°. O seno do ângulo limite é determinado pela razão entre o menor e o maior índice de refração.
IV – Verdadeiro. A luz sofre reflexões totais para mover-se por dentro da fibra óptica. Sendo assim, o índice de refração do núcleo da fibra deve sempre ser maior que o índice de refração da casca.
