Exemplos de perguntas sobre instrumentos ópticos

12 exemplos de perguntas sobre instrumentos ópticos

Espelho côncavo

1. A imagem formada por um espelho côncavo de um objeto de altura h colocado a uma distância menor que f (f = distância focal do espelho) é...

A. virtual, vertical, reduzido

B. virtual, vertical, ampliado

C. real, vertical, reduzido

D. real, invertido, ampliado

E. real, invertido, reduzido

Discussão

A imagem a seguir mostra um exemplo de formação de sombra semelhante à da questão anterior. Com base nessa imagem, a sombra é virtual, direita e ampliada. A resposta correta é B.

2. Se um objeto for colocado a meio caminho entre o ponto focal e a superfície de um espelho côncavo, a imagem formada será:

(1) ampliado duas vezes

(2) vertical

(3) tem distância da imagem = distância do foco

(4) virtual

A afirmação correta é…

A. 1, 2 e 3

B. 1 e 3

C. 1 e 4

D. apenas 4

E. Todas estão corretas.

Discussão

Suponha que a distância do ponto focal ou distância focal (f) = 20 cm e a distância do objeto (s) = 10 cm, conforme mostrado na imagem abaixo.

a) Distância da sombra

1/f = 1/s + 1/s'

1/20 = 1/10 + 1/s'

1/20 – 1/10 = 1/s'

1/20 – 2/20 = 1/s'

-1/20 = 1/s'

s' = -20 cm

Uma distância de sombra negativa significa que a sombra é virtual. A sombra é virtual porque nenhuma luz a atravessa. Isso é indicado por uma linha pontilhada na imagem.

b) Ampliação da imagem

M = -s'/s = -(-20)/10 = 20/10 = 2 vezes

Uma ampliação positiva da imagem significa que a imagem está direita. A imagem é ampliada 2 vezes.

As propriedades das sombras, com base na imagem e nos resultados dos cálculos acima, são:

1. Ampliado 2 vezes

2. Em pé

3. Distância da imagem = distância focal = 20 cm

4. De natureza virtual

A resposta correta é E.

Espelho convexo

3. Um espelho convexo é colocado em uma curva da estrada. Quando um objeto está a 2 m do espelho, a altura da imagem formada é 1/16 da altura do objeto. A distância focal do espelho é…

A. 2/15 m

B. 2/17 m

C. 5/8 m

D. 15/2 m

E. 17/2 m

Discussão

Sabe-se que:

Distância do objeto (s) = 2 metros

Ampliação da imagem (M) = 1/16 vezes

Perguntado: Distância focal de um espelho convexo

Resposta:

Primeiro calcule a distância da sombra (s'):

A distância da imagem é de -1/8 de metro. O sinal negativo significa que a imagem é virtual.

Distância focal do espelho convexo (f):

O sinal negativo significa que o foco do espelho convexo é virtual.

A resposta correta é A.

4. A imagem formada por um espelho convexo e um objeto de altura h colocado em frente ao espelho é...

A. real, vertical, ampliado

B. virtual, vertical, ampliado

C. real, vertical, reduzido

D. real, invertido, ampliado

E. virtual, vertical, reduzido

Discussão

Com base na imagem ao lado, as propriedades da sombra são virtual, direita e reduzida.

A resposta correta é E.

Lente convexa

5. A partir do gráfico da lente convexa acima, a ampliação da imagem em 1/s = 3 é...

A. 1,5 vezes

B. 2 vezes

C. 3 vezes

D. 4 vezes

E. 6 vezes

Discussão

Sabe-se que:

1/s = 3 cm^-1, s = 1/3 cm

1/s' = 1 cm^-1, s' = 1/1 cm = 1 cm

Perguntado: Ampliação da imagem (M)

Resposta:

Ampliação da imagem:

M = s' : s

M = 1 cm : 1/3 cm

M = 1 cm x 3/1 cm

M = 3 vezes

A resposta correta é C.

Lente côncava

6. Um feixe de luz paralelo incide sobre uma lente côncava. O feixe de luz sofre…

A. refração, de modo que os raios se espalhem.

B. reflexão para que a luz se espalhe

C. refração para que os raios se agrupem

D. reflexão para que a luz se acumule

E. refração, mas os raios permanecem paralelos

Discussão

Os espelhos podem refletir a luz, enquanto as lentes podem refratá-la.

As lentes côncavas têm a propriedade de espalhar a luz, por isso também são chamadas de lentes divergentes.

A resposta correta é A.

Lobo

7. Uma lente com distância focal de 5 cm é usada como lupa. Se a visão for normal, use esta lupa. Com ajuste máximo, a ampliação angular da lupa é...

A. 3 vezes

B. 4 vezes

C. 5 vezes

D. 6 vezes

E. 8 vezes

Discussão

Sabe-se que:

Distância focal da lente (f) = 5 cm

Ponto próximo do olho normal (N) = 25 cm

Perguntado: Ampliação angular da lupa

Resposta:

Se o olho estiver em acomodação máxima, a distância da imagem produzida pela lupa será a mesma que o ponto próximo de um olho normal. A fórmula para o ângulo de ampliação da lupa quando o olho está em acomodação máxima é:

A resposta correta é D.

Defeitos oculares

8. Uma pessoa com hipermetropia precisa usar óculos com lentes de +2 dioptrias para enxergar normalmente. Portanto, a distância mais curta que essa pessoa consegue enxergar sem óculos é…

A. 2,5 cm

B. 15 cm

C. 50 cm

D. 60 cm

E. 100 cm

Discussão

Sabe-se que:

Potência da lente (P) = +2 dioptrias

Perguntado: A distância mais próxima que uma pessoa consegue enxergar sem óculos.

Resposta:

Lente côncava ou convexa?

A potência da lente é positiva, portanto a lente utilizada é uma lente positiva, também conhecida como lente convexa ou lente convergente.

Qual é a distância focal da lente?

P = 1/f

2 = 1/f

f = 1/2 = 0,5 metros = 50 cm

A distância focal de uma lente convexa é de 50 cm.

Miopia ou hipermetropia?

Se a lente utilizada for convexa, então a pessoa terá miopia.

Qual é a distância mínima que o olho consegue enxergar sem óculos?

O ponto próximo de um olho normal é de 25 cm. Para que um olho veja um objeto a uma distância de 25 cm como um olho normal, a lente deve formar uma imagem a uma distância de x cm à sua frente. A imagem está à frente da lente convexa, de modo que a imagem seja direita e virtual. Como a imagem é virtual, a distância da imagem (s') é negativa.

-1/s' = 1/f – 1/s

-1/s' = 1/50 – 1/25 = 1/50 - 2/50 = -1/50

-s' = -50/1 = -50 cm = -0,50 metros

s' = 50 cm = 0,5 metros

A distância mínima que um olho míope consegue enxergar é de 50 cm. A distância mínima para um olho com visão normal é de 25 cm.

A resposta correta é C.

Copos

9. Uma pessoa présbita tem um ponto próximo de 50 cm. Se ela quiser ler a uma distância normal de leitura, precisará de óculos com uma potência de...

A. -2 dioptrias

B. -1/2 dioptria

C. + 1/2 dioptria

D. +2 dioptrias

E. +4 dioptrias

Discussão

O ponto próximo de um olho normal é de 25 cm, e o ponto próximo do paciente é de 50 cm. Isso significa que a pessoa tem dificuldade para enxergar de perto, uma condição conhecida como hipermetropia. A hipermetropia pode ser corrigida com o uso de uma lente convexa, como mostrado na imagem abaixo.

Para que um objeto seja observado a uma distância de 25 cm do olho, a lente deve formar uma imagem a uma distância de 50 cm entre o olho e a lente. A imagem precisa estar em frente ao olho para ser vista, portanto, a imagem é direita e virtual.

Conhecido :

Distância do objeto (s) = 25 cm

Distância da imagem (s') = -50 cm (negativa porque é virtual)

Perguntado Distância focal (f) dos óculos e potência da lente (P)

Jawab :

1/f = 1/s + 1/s'

1/f = 1/25 + 1/-50

1/f = 2/50 – 1/50

1/f = 1/50

f = 50/1 = 50 cm = 0,5 metros

Uma distância focal positiva significa que a lente utilizada é uma lente convexa.

P = 1/f = 1/0,5 = +2 dioptrias

A potência da lente é +2 D. O sinal positivo indica que a lente utilizada é convexa.

A resposta correta é D.

microscópio

10. Um microscópio possui uma lente objetiva e uma ocular com distâncias focais de 0,9 cm e 5 cm, respectivamente. Uma pessoa coloca uma lâmina de 10 mm em frente à lente objetiva para observá-la através da ocular sem acomodação. Se a lâmina tem 0,5 mm de comprimento e a distância normal de leitura da pessoa é de 25 cm, o comprimento aparente do objeto será...

A. 7,5 mm

B. 10 mm

C. 12,5 mm

D. 15 mm

E. 20 mm

Discussão

Sabe-se que:

A distância focal da lente objetiva (f)_ob) = 0,9 cm = 9 mm

A distância focal da lente ocular (f)_ok) = 5 cm = 50 mm

A distância do objeto à lente objetiva (s)_ob) = 10 mm

Comprimento do objeto (h) = 0,5 mm

Ponto próximo do olho normal (N) = 25 cm = 250 mm

Perguntado: Comprimento da sombra (h')

Resposta:

A observação sem acomodação é o mesmo que a observação com acomodação mínima, onde o olho relaxa ao observar uma imagem que está infinitamente distante.

Primeiro, calcule a distância da imagem à lente objetiva. A lente objetiva é convexa, portanto, utiliza-se a fórmula para lentes convexas:

1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/s_ob = 1/9 – 1/10 = 10/90 – 9/90 = 1/90

s_ob' = 90/1 = 90 mm

A ampliação total do microscópio quando o olho está em acomodação mínima ou quando a imagem está no infinito é calculada usando a fórmula:

Comprimento da sombra = comprimento do objeto x ampliação total = (0,5 mm)(45) = 22,5 milímetros.

11. Um microscópio tem uma distância focal da objetiva de 2,0 cm. Um objeto é colocado sob a objetiva a uma distância de 2,2 cm. O microscópio tem 24,5 cm de comprimento e o observador está observando sem acomodação. Se o observador tem visão normal, a ampliação total do microscópio é…

A. 20 vezes

B. 25 vezes

C. 50 vezes

D. 75 vezes

E. 100 vezes

Discussão

Sabe-se que:

A distância focal da lente objetiva (f)_ob) = 2,0 cm

A distância do objeto em frente à lente objetiva (s)_ob) = 2,2 cm

Comprimento do microscópio (l) = 24,5 cm

Ponto próximo do olho normal (N) = 25 cm

Observação sem acomodação

Perguntado: Ampliação total do microscópio (M)

Resposta:

O olho acomoda minimamente quando a imagem está infinitamente distante, como mostra a imagem ao lado.

A fórmula para a ampliação total de um microscópio quando o olho está em acomodação mínima:

Em formação :

M = ampliação total

l = comprimento do microscópio = distância entre a lente objetiva e a lente ocular = distância focal da lente ocular + distância da imagem da lente objetiva (s)_ob') = f_ok + s_ob'

A distância da imagem à lente objetiva (s)_ob') :

1 / f_ob = 1 / s_ob + 1/s_ob'

1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/s_ob = 1/2 – 1/2,2 = 2,2/4,4 – 2/4,4 = 0,2/4,4

s_ob' = 22

A distância da imagem até a lente objetiva é de 22 cm.

Distância focal da lente ocular (f)_ok):

l= f_ok + s_ob'

f_ok = l – s_ob' = 24,5 – 22 = 2,5 cm

Ampliação total do microscópio (M):

A resposta correta é E.

12. Um estudante (Sn = 25 cm) realizou um experimento utilizando um microscópio, com os dados apresentados no diagrama a seguir. A ampliação do microscópio é…

A. 30 vezes

B. 36 vezes

C. 40 vezes

D. 46 vezes

E. 50 vezes

Discussão

Sabe-se que:

Ponto próximo do olho normal (N) = 25 cm

Distância do objeto (s)_ob) = 1,2 cm

distância focal objetiva (f)_ob) = 1 cm

Distância focal da lente ocular (f)_ok) = 5 cm

Distância entre a lente objetiva e a ocular = 10 cm

Perguntado: Ampliação do microscópio

Resposta:

Se a imagem final estiver infinitamente distante, o olho acomodará minimamente; inversamente, se a imagem estiver finitamente distante, o olho acomodará ao máximo. A imagem final na figura acima mostra uma imagem finitamente distante, de modo que o olho acomodará ao máximo.

A fórmula para calcular a ampliação em microscópio quando o olho está em acomodação máxima:

Discussão sobre microscópios

Binóculos

Discussão sobre binóculos

13. Observe a imagem do trajeto do feixe de luz que forma a imagem no microscópio a seguir:
Distância entre a lente objetiva e a lente ocular dA origem do microscópio é…

A. 20 cm
B. 24 cm
C. 25 cm
D. 27 cm
E. 29 cm

Discussão

Sabe-se que:
A distância do objeto à lente objetiva (s)_ob) = 2 cm
A distância focal da lente objetiva (f)_ob) = 1,8 cm
A distância da imagem real da lente ocular (s)_ok) = 6 cm
Distância focal da lente ocular (f)_ok) = 6 cm
Pergunta: Distância entre a lente objetiva e a lente ocular (comprimento do tubo do microscópio)
Resposta:

Observe a imagem acima. Quando o olho está em acomodação mínima, a imagem final formada pela lente da ocular está no infinito. Para que a imagem final produzida pela lente da ocular esteja no infinito, a imagem real produzida pela lente objetiva deve estar no ponto focal da lente da ocular. Assim, a distância entre a lente objetiva e a lente da ocular (l) é igual à distância da imagem real à lente objetiva (s)._ob') + distância focal da lente ocular (f_ok).

A distância da imagem real da lente objetiva (s)_ob') :
1 / s_ob + 1/s_ob' = 1/f_ob
1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/s_ob
1 / s_ob' = 1/1,8 – 1/2
1 / s_ob' = 10/18 – 9/18 = 1/18
s_ob' = 18 cm

Distância entre a lente objetiva e a lente ocular (comprimento do tubo do microscópio):
l = s_ob' + f_ok
l = 18 cm + 6 cm
eu = 24 cm
A resposta correta é B.

Fonte da pergunta:

Questões de Física para o Exame Nacional do Ensino Médio/Ensino Técnico

Exemplos de perguntas sobre instrumentos ópticos para os olhos
Uma pessoa com visão normal inicialmente vê um objeto a 500 metros de distância. Alguns instantes depois, a pessoa vê um objeto a 1 metro de distância. A distância entre a córnea e a retina é... esteira é considerada a mesma que a distância da sombra, que é de aproximadamente 2,5 cm. Calcule:
(a) Distância focal e ampliação da ocular ao focar em um objeto a 500 metros de distância.
(b) Distância focal e ampliação da ocular ao focar em um objeto a 1 metro de distância.
(c) Mudança na distância focal da ocular quando o foco muda de 500 metros para 1 metro.
Discussão
Sabe-se que:
Distância do objeto 1 (s₁) = 500 metro = 50.000 cm
Distância do objeto 2 (s₂) = 1 metro = 100 cm
Distância da sombra (s') = 2,5 cm
Resposta:
(a) Distância focal e poder da lente do olho quando o olho focaliza um objeto a 500 metros de distância.
A distância focal (f) da ocular é calculada usando fórmula da lente convexa :
1 / f₁ = 1 / s₁ + 1/s' = 1/50.000 + 1/2,5 = 1/50.000 + 20.000/50.000 = 20.001/50.000
f₁ = 50.000/20.001 = 2,499875 cm
f₁ = 0,02499875 metros
Grau da lente ocular:
P₁ = 1/f₁ = 1/0,02499875 = 40,0 Dioptrias

(b) Distância focal e poder da lente do olho quando o olho focaliza um objeto a 1 metro de distância.
Distância focal (f) da ocular:
1 / f₂ = 1 / s₂ + 1/s' = 1/100 + 1/2,5 = 1/100 + 40/100 = 41/100
f₂ = 100/41 = 2,439024 cm
f₂ = 0,02439024 metros
Grau da lente ocular:
P₂ = 1/f₂ = 1/0,02439024 = 41,0 Dioptrias

(c) Mudança na distância focal e na potência da lente do olho quando o foco muda de 500 metros para 1 metro.
Variação na distância focal da lente do olho = f₁ - f₂ = 0,02499875 – 0,02439024 = 0,00060851 metros
Alteração na potência da lente do olho = 41,0 – 40,0 = 1,0 dioptrias

Com base na discussão das questões acima, pode-se concluir que:
– A distância focal da lente do olho é maior quando o olho observa objetos à distância e menor quando o olho observa objetos próximos.
– O poder de ampliação da lente do olho é maior quando o olho observa um objeto próximo e menor quando observa um objeto distante. Portanto, quanto mais próximo o objeto estiver, maior será o poder de ampliação da lente do olho.

Uma discussão mais completa sobre as questões pode ser encontrada no artigo que aborda exemplos de perguntas sobre instrumentos ópticos para os olhos.

Exemplo de perguntas sobre óculos
Uma discussão mais completa sobre as questões pode ser encontrada no artigo que aborda exemplos de perguntas sobre vidros ópticos.

Exemplos de perguntas sobre lentes de contato
Uma discussão mais completa sobre as questões pode ser encontrada no artigo que aborda exemplos de perguntas sobre instrumentos ópticos para lentes de contato.

Exemplo de uma lupa ou pergunta sobre lupa
Um texto está tão pequeno que é ilegível. Uma pessoa lê o texto usando uma lupa quando o olho está em acomodação mínima; o ângulo de ampliação da lupa é de 5x. Qual é a distância focal da lupa?
Discussão
Sabe-se que:
Ponto próximo do olho normal (N) = 25 cm
Ampliação do ângulo da lente de aumento (M) = 5 x
Perguntado: Distância focal da lente de aumento (f)
Resposta:
A fórmula para o aumento do ângulo da lupa quando o olho está em acomodação máxima:
M = (N/f) + 1
5 = (25 cm / f) + 1
5 – 1 = 25 cm / pé
4 = 25 cm / pé
f = 25 cm / 4
f = 6,25 cm
A distância focal da lupa é de 6,25 cm. A distância focal da lupa é positiva porque a lupa utiliza uma lente de aumento. lente convexa Também conhecida como lente positiva.

Uma discussão mais completa sobre as questões pode ser encontrada no artigo que aborda exemplos de perguntas sobre lupas ou lentes de aumento.

Exemplos de perguntas sobre microscópio
Uma pessoa com visão normal observa um objeto usando um microscópio. A distância focal da lente objetiva é de 20 mm e a distância focal da ocular é de 30 mm. Se a imagem real produzida pela lente objetiva estiver a 10 cm de distância, calcule a ampliação angular do microscópio quando observada com o olho em acomodação mínima.
Discussão
Sabe-se que:
A distância focal da lente objetiva (f)_ob) = 20 mm
Distância focal da lente ocular (f)_ok) = 30 mm
Distância da imagem da lente objetiva (s)_ob') = 10 cm = 100 mm
Distância do ponto próximo do olho normal (N) = 25 cm = 250 mm
Perguntado: A ampliação angular de um microscópio quando observado com o olho em acomodação mínima.
Resposta:
Fórmula da ampliação angular total de um microscópio quando o olho se acomoda ao mínimo:

A ampliação angular total (M) do microscópio quando o olho está em acomodação mínima é de aproximadamente 42,0x.

Uma discussão mais completa sobre as questões pode ser encontrada no artigo que aborda exemplos de perguntas sobre microscopia óptica.

Exemplo de uma pergunta sobre um telescópio estelar
Uma discussão mais completa sobre as questões pode ser encontrada no artigo que aborda exemplos de perguntas sobre telescópios estelares.

Exemplos de perguntas sobre instrumentos ópticos de câmeras
Uma discussão mais completa sobre as questões pode ser encontrada no artigo que aborda exemplos de perguntas sobre instrumentos ópticos de câmeras.