P3 de Física III da UFF - 2015.1

Um feixe de luz incide em duas fendas separadas por . A Figura mostra o padrão de interferência resultante observado em uma tela posicionada a das fendas. O comprimento da luz usada no experimento vale:

A figura mostra a trajetória de um raio de luz que passa através de três materiais diferentes:

O que podemos concluir a respeito dos índices de refração desses materiais?

Luz de duas fontes, e , incidem normalmente em uma rede de difração que tem linhas por centímetro. Qual é a separação angular,, entre os máximos de segunda ordem dessas duas ondas?

Um estudante de física deseja criar um feixe de luz que consiste de raios paralelos. Qual dos seguintes arranjos permitirá a ele executar essa tarefa?

1. Uma lâmpada localizada no ponto focal de um espelho convexo.
2. Uma lâmpada localizada no ponto focal de uma lente divergente.
3. Uma lâmpada localizada no ponto focal de uma lente convergente.
4. Uma lâmpada localizada a duas distâncias focais de um espelho côncavo.
5. Uma lâmpada localizada a duas distâncias focais de uma lente convergente.

Ondas que se propagam na água atingem uma fenda. Os padrões observados após a onda atravessar a abertura são exibidos abaixo em 2 situações distintas, A e B, para as quais o comprimento de onda da onda incidente e a largura da abertura foram variados de um caso para outro.

Considerando os 2 casos A e B acima, qual das seguintes afirmações é verdadeira?

1. Nenhuma das figuras mostra o fenômeno da difração. Nos 2 casos o comprimento de onda é muito menor que a largura de abertura.
2. Difração ocorre na situação A mas não ocorre na situação B , porque o comprimento de onda na situação B é muito menor que a largura da abertura.
3. Difração ocorre na situação B mas não ocorre na situação A , porque o comprimento de onda na situação B é muito menor que a largura da abertura.
4. As 2 figuras A e B mostram o fenômeno da difração. Nos 2 casos, o comprimento de onda é aproximadamente do tamanho da abertura.
5. Difração ocorre na situação B mas não ocorre na situação A , porque o comprimento da onda na situação é aproximadamente do tamanho da abertura.

Um alto-falante gera uma onda de . Conforme mostrado na figura, o som se propaga dentro de um tubo que se divide em dois segmentos, um maior que o outro. As ondas sonoras se recombinam, antes de serem detectadas por um microfone. A velocidade do som no ar é de . Qual é a diferença mínima nos comprimentos dos dois caminhos entre os dois segmentos para que as ondas cheguem exatamente fora de fase no microfone?

Duas fendas, cada uma com largura a, e separadas por uma distância d são iluminadas por um feixe de luz de comprimento de onda . A separação das franjas de interferência num anteparo a uma distância L das fendas é:

Quando você está na frente de um espelho plano, sua imagem é:

1. Real, direita, e menor do que você.
2. Real, direita, e do mesmo tamanho que você.
3. Virtual, direita, e menor do que você.
4. Virtual, direita, e do mesmo tamanho que você.
5. Nenhuma das respostas anteriores

Um bloco de vidro cujo índice de refração vale 1,7 é imerso em um líquido desconhecido. Um raio de luz que se propaga dentro do bloco sobre reflexão interna total como ilustrado na figura. Qual das seguintes relações melhor indica o que se pode concluir a respeito do índice de refração do líquido, ?

Com relação aos modelos para a luz, o modelo de raios e o modelo ondulatório, e considerando a situação onde a luz atinge uma abertura com um determinado tamanho , é correto afirmar que:

1. O tamanho da abertura não influencia na escolha do modelo, podemos sempre tratar a luz tanto como um raio que se desloca em linha reta como uma onda.
2. Independente do tamanho , a luz sempre se espalha por trás da abertura, ou seja, a difração é sempre importante.
3. Se o espalhamento devido à difração for menor do que o tamanho da abertura, usamos o modelo de raios nessa situação e consideramos que a luz se desloca em linhas retas.
4. Se o espalhamento devido à difração for maior do que o tamanho da abertura, usamos o modelo de raios nessa situação e consideramos que a luz se desloca em linhas retas.
5. Se o espalhamento devido à difração for menor do que o tamanho da abertura, usamos o modelo ondulatório da luz, pois nessa situação a difração tem um papel importante..

Qual das seguintes superposições irá resultar em batimentos?

1. A superposição de duas ondas que viajam com velocidades diferentes.
2. A superposição de duas ondas que viajam na mesma direção.
3. A superposição de duas ondas que viajam em direções opostas.
4. A superposição de ondas que possuem amplitudes ligeiramente diferentes.
5. A superposição de ondas que possuem frequências ligeiramente diferentes.

Um espelho côncavo forma uma imagem real, que tem o dobro do tamanho do objeto. Se o objeto está a uma distância de 20 cm do espelho, o raio de curvatura do espelho é de cerca de:

Na figura abaixo, temos 2 fontes idênticas emitindo ondas circulares no plano. No ponto C da figura, a interferência é:

1. Totalmente construtiva.
2. Parcialmente construtiva.
3. Totalmente destrutiva.
4. Parcialmente destrutiva.
5. Não há interferência no ponto C.

Dois alto-falantes posicionados em um plano estão separados verticalmente por e em fase um com o outro. Ambos emitem ondas sonoras de em um ambiente onde a velocidade do som é . Um ouvinte encontra-se parado à frente dos alto-falantes e a acima da reta que passa pelo ponto médio entre os mesmos. Nesse ponto onde está o ouvinte, a interferência é totalmente construtiva, totalmente destrutiva ou intermediária? Como mudará a situação se os alto-falantes estiverem fora de fase?

1. Totalmente Destrutiva; Totalmente Construtiva.
2. Totalmente Construtiva; Totalmente Destrutiva.
3. Totalmente Destrutiva; Intermediária.
4. Intermediária; Totalmente Destrutiva.
5. Totalmente Construtiva; Intermediária