Fis4 Lista1

Universidade Federal do Amazonas
Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia
Física IV – Lista de exercícios
Professor: Rodrigo de Farias Gomes
1. A figura abaixo mostra um feixe de luz incidente em uma placa de vidro de espessura d e índice de refração n.
(a) Mostre que a separação b entre o raio refletido da superfície de cima e o raio refletido da superfície de baixo que sai pela superfície de cima é dada por b = 2d tan θr cos θi
(b) Determine o ângulo de incidência para que a separação b seja máxima.

b θi θr

d

2. A figura abaixo mostra uma sala quadrada com lado L vista de cima. No centro desta sala está um espelho vertical que gira com uma velocidade angular ω. Um feixe de laser vermelho entra por um orifício localizado no ponto central de uma das paredes e atinge o espelho. Conforme o espelho gira, o feixe refletido cria um ponto vermelho que varre as paredes da sala. Qual a velocidade do ponto vermelho quando ele estiver a uma distância x do ponto O no centro de uma das paredes como mostrado na figura?
L

x ω O

3. Uma fonte puntiforme de luz está localizada no fundo de um tanque de aço e um cartão circular opaco de raio 6,00 cm é colocado horizontalmente sobre ele. Um fluido transparente é delicadamente adicionado ao tanque de maneira que o cartão flutue na superfície do fluido com seu centro diretamente acima da fonte de luz. Nenhuma luz é vista por um observador acima da superfície até que o fluido atinja 5,00 cm de profundidade. Qual é o índice de refração do fluido?
1

4. Uma pessoa olhando para um tanque vazio pode ver o canto mais afastado da sua parte inferior. A altura do tanque é h e sua largura é d. Quando o tanque está completamente cheio com um fluido com índice de refração n, a pessoa, na mesma posição da situação anterior, pode ver o centro de uma moeda no meio da parte inferior do tanque. Mostre que h = d n2 − 1
4 − n2

5. Derive a lei de Snell e a lei da reflexão a partir do princípio de Fermat
6. Dois raios de luz paralelos ao eixo