UNICAMP 2018 — questão 19 de Física

Enunciado em texto

Uma lente de Fresnel é composta por um conjunto de anéis concêntricos com uma das faces plana e a outra inclinada, como mostra a figura (a). Essas lentes, geralmente mais finas que as convencionais, são usadas principalmente para concentrar um feixe luminoso em determinado ponto, ou para colimar a luz de uma fonte luminosa, produzindo um feixe paralelo, como ilustra a figura (b). Exemplos desta última aplicação são os faróis de automóveis e os faróis costeiros. O diagrama da figura (c) mostra um raio luminoso que passa por um dos anéis de uma lente de Fresnel de acrílico e sai paralelamente ao seu eixo. Se $\text{sen}(\theta_1) = 0{,}5$ e $\text{sen}(\theta_2) = 0{,}75$, o valor do índice de refração do acrílico é de

[Figura (a): fotografia de uma lente de Fresnel de farol, vista de cima, formada por vários anéis de vidro concêntricos.]

[Figura (b): uma fonte de luz pontual, à esquerda, emite raios que se abrem em leque; eles atravessam uma lente de Fresnel fina (perfil vertical serrilhado) e saem à direita como raios horizontais paralelos.]

[Figura (c): corte de um anel da lente. Embaixo, a linha horizontal do “eixo da lente”, com a “fonte luminosa” num ponto dele, à esquerda. Um raio sai da fonte subindo para a direita e entra numa peça de “acrílico” (cinza) pela face plana vertical da esquerda; dentro do acrílico ele segue subindo levemente até a face inclinada e curva da direita, que separa o acrílico do “ar”. No ponto de saída está traçada a “normal” (tracejada, inclinada). Dentro do acrílico, $\theta_1$ é o ângulo entre o raio e a normal; no ar, $\theta_2$ é o ângulo entre a normal e o raio que sai, que é horizontal, paralelo ao eixo da lente.]

a) 1,50.

b) 1,41.

c) 1,25.

d) 0,66.

(Enunciado e figura: Vestibular Unicamp 2018, 1ª fase — Comvest/Unicamp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à UNICAMP.