Questões de Concurso sobre Subárea: Laser/Fotônica

Observe a imagem a seguir:

O jargão publicar ou perecer (publish or perish) representa a crescente pressão por aumento no número de publicações imposta aos cientistas. Embora a divulgação científica seja fundamental para o avanço do conhecimento, as métricas baseadas na avaliação quantitativa têm sido vistas como fator associado ao aumento de casos de práticas de má conduta científica. Sobre esse tema, assinale a alternativa correta.

Um sistema laser de femtossegundo Ti:Safira amplificado com pulsos de 100 fs, centrado em 800 nm, com uma potência média de 1W e uma taxa de repetição de 1KHz, tem uma potência de pico de GW. Focalizado, sua potência de pico torna-se 10¹⁴W/cm². A ablação a laser com pulsos de 100 fs requer uma intensidade na faixa de 1013 –10¹⁴W/cm², enquanto para pulsos de 100 ns requer uma intensidade na faixa de 10⁸ –10⁹W/cm². Isto significa que, para ablação da mesma quantidade de material utilizando pulsos com menor duração, devemos:

No processamento de materiais com laser (corte, solda, tratamento superficial) são variáveis operacionais importantes na relação Laser x Material:

A amplitude do campo elétrico associado a uma onda luminosa harmônica, plana e polarizada linearmente, é Ez = 4πcos[π(t–x/0,8c).10¹⁵]V/cm no interior de um material. A frequência da luz, o seu comprimento de onda e o índice de refração do material são, respectivamente:

No processo de produção de fibras ópticas uma preforma de comprimento 110 cm e diâmetro 20 mm é usada para crescer uma fibra óptica. Suponha que a taxa de crescimento da fibra seja de 5 m/s. Sendo L_p, L_f, d_p e d_f os comprimentos e os diâmetros da preforma e da fibra, respectivamente, e o fato de a densidade, massa e volume da preforma e da fibra se conservarem. Qual é o máximo comprimento que a fibra pode ser crescida sendo que o final da preforma ~10 cm não cresce e o diâmetro da fibra é de 125 μm?

A Espectroscopia de Plasma Induzido por Laser, LIBS, é uma técnica que utiliza uma fonte laser pulsada para excitar uma amostra formando um plasma de seus elementos. São condições para LIBS:

Irradiância está relacionada à quantidade de luz emitida por uma fonte luminosa e:

A formação de imagem por uma interface esférica de raio r separando dois meios dielétricos de índices de refração n’ e n, e a magnificação transversal são dados respectivamente por:

Uma luz de comprimento de onda igual a 633 nm proveniente de uma fonte distante incide sobre uma fenda com largura de 0,750 mm, e a figura de difração resultante é observada sobre uma tela situada a uma distância de 3,50 m da fenda. Qual é a distância entre as duas primeiras franjas escuras localizadas de cada lado da franja brilhante central?

Uma experiência de Young é realizada com luz emitida por átomos de Helio excitados (λ = 502 nm). As franjas de interferência são medidas cuidadosamente sobre uma tela situada a uma distância de 1,20 m do plano das fendas e verifica-se que a distância entre o centro da vigésima franja brilhante (excluindo da contagem a franja central) e a franja central é igual a 10,6 mm. Qual é a distância entre as fendas?

Um espelho esférico côncavo tem o raio de curvatura de 40 cm. Para um objeto que está a 100 cm do espelho, a imagem é real ou virtual, direita ou invertida, ampliada, reduzida ou igual ao objeto?

Um feixe laser linearmente polarizado incide em um sistema óptico contendo uma lâmina de quarto-de-onda de ordem zero, seguida de um polarizador linear. O feixe atravessa inicialmente a lâmina, cujos eixos principais fazem ângulos de 45° com a direção de polarização do feixe. O comprimento de onda λ₀ = 532 nm e a potência óptica da luz incidente é 10 mW. Se a birrefringência da lâmina n₁ − n₂ = 0.16, qual a sua espessura e a potência óptica da luz transmitida pelo polarizador?

No mecanismo físico da refração, a onda transmitida é o resultado da interferência da onda incidente e da onda provocada pela absorção e reirradiação da energia luminosa pelos átomos do meio. Quando a luz atinge vidro vinda do ar há um atraso de fase entre a onda incidente e a onda reirradiada, ou seja, a velocidade da onda transmitida é menor que da onda incidente, porém:

Considere as afirmações sobre luz e fóton:

No processo de usinagem de metais usando sistemas laser, o tipo de laser frequentemente usado é o

A ablação a laser induzida por plasma é também conhecida como

Um laser de cavidade ressonante formada por espelhos de refletividade R₁ e R₂, quase planos e separados de uma distância L, possui um meio ativo cuja absorção na frequência de ressonância é α e seu índice de refração é n₀. Neste caso, a separação dos modos longitudinais e o ganho no limiar são dados respectivamente por:

Uma fonte pontual emite raios de luz em todas as direções. A fonte está localizada 20.0 cm abaixo da superfície de uma piscina com água (n = 4/3). Encontre o diâmetro do círculo na superfície da piscina através do qual a luz emerge da água.