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Questões de Concurso sobre Instrumentos Ópticos
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A consolidação da Astronomia moderna esteve associada a transformações técnicas que permitiram observar fenômenos celestes com maior precisão e ampliar o alcance das investigações astronômicas. O uso de instrumentos ópticos, a aplicação de métodos matemáticos e, posteriormente, o emprego de tecnologias espaciais provocaram mudanças significativas nos modelos explicativos sobre o Universo. Considerando esse processo histórico, indique a alternativa correta.
A
A aplicação de métodos matemáticos na Astronomia ocorreu apenas após o desenvolvimento das tecnologias espaciais no século XX.
B
A introdução do telescópio no século XVII confirmou integralmente o modelo geocêntrico, ao reforçar a centralidade da Terra nas observações celestes.
C
O desenvolvimento da espectroscopia teve impacto restrito à observação visual dos astros, sem ampliar o conhecimento sobre sua composição.
D
A utilização de satélites artificiais manteve os modelos astronômicos clássicos, sem introduzir novos dados sobre o Universo.
E
O uso do telescópio por Galileu permitiu observar fases de Vênus e satélites de Júpiter, contribuindo para o questionamento do modelo geocêntrico.
O olho humano possui um limite de resolução que determina a menor distância entre dois pontos que ainda podem ser distinguidos como separados. Esse limite é da ordem de 0,1 mm (100 μm). Já os microscópios ópticos de boa qualidade apresentam limite de resolução de aproximadamente 0,25 μm, permitindo observar detalhes muito menores do que aqueles perceptíveis a olho nu.
Fonte: Amabis, José Mariano; Martho, Gilberto Rodrigues. Biologia dos organismos. 2 ed. São Paulo: Moderna, 2004.
Com base nessas informações, assinale a alternativa CORRETA.
A
O olho humano tem maior poder de resolução que o microscópio óptico, pois distingue pontos mais próximos.
B
O limite de resolução do olho humano equipara-se ao de um microscópio óptico de boa qualidade.
C
O poder de resolução depende apenas do tamanho do objeto observado, e não do instrumento utilizado.
D
Quanto menor o limite de resolução de um instrumento óptico, maior é sua capacidade de distinguir detalhes.
E
O microscópio óptico amplia os objetos, mas não melhora a capacidade de separação entre dois pontos próximos.
O MC-ICP-MS (Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer) é uma técnica de espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado que utiliza coletores múltiplos para a detecção simultânea de íons.
O MC-ICP-MS é particularmente vantajoso para
A
Separar moléculas neutras por tempo de voo.
B
Medir abundâncias isotópicas com alta precisão e simultaneidade de canais.
C
Determinar somente elementos leves (H e He).
D
Análises qualitativas rápidas sem calibração.
E
Medir apenas gases nobres em fase sólida.
A região de Cordilheira Alta possui áreas rurais com baixa poluição luminosa, permitindo a observação do céu noturno e de estrelas da Via Láctea. Considerando conceitos de astronomia e espectroscopia aplicados a essas observações, assinale a alternativa correta.
A
O desvio para o vermelho observado em galáxias distantes ocorre exclusivamente devido à rotação da Terra, que altera a frequência da radiação recebida ao longo do dia.
B
A composição atmosférica dos planetas do Sistema Solar pode ser determinada apenas por medições diretas realizadas por sondas, já que espectros de absorção não permitem identificar elementos químicos.
C
A presença de linhas espectrais de hidrogênio em estrelas da Via Láctea indica que essas estrelas estão se aproximando da Terra, independentemente de sua posição no disco galáctico.
D
O efeito Doppler aplicado à luz estelar permite identificar se uma estrela do campo visível está se aproximando ou se afastando, utilizando o mesmo princípio físico empregado na interpretação do afastamento das galáxias.
E
A luz refletida pela Lua impede análises espectrais de sua superfície, pois reproduz integralmente o espectro solar sem qualquer alteração.
Em um microscópio óptico padrão a dimensão do menor objeto discernível é proporcional ao comprimento de onda observado.
C
Certo
E
Errado
Instrumentos ópticos, como microscópios e telescópios, são tecnologias que utilizam lentes e espelhos para manipular a luz e formar imagens, permitindo-nos observar objetos muito pequenos ou muito distantes. O funcionamento desses equipamentos baseia-se nos princípios da óptica geométrica. Sobre alguns instrumentos ópticos, analise as afirmativas a seguir.
I.Um telescópio refrator, em sua configuração mais simples, é composto por uma lente objetiva convergente, que forma uma imagem real e invertida de um objeto distante, e uma lente ocular, que funciona como uma lupa para ampliar essa imagem intermediária.
II.O microscópio composto é um instrumento utilizado para observar objetos distantes, formando uma imagem final que é virtual, direita e menor que o objeto original.
III.Lentes divergentes são utilizadas para a correção da hipermetropia e são caracterizadas por formarem sempre imagens reais dos objetos, independentemente da posição em que eles se encontram.
Está correto o que se afirma em:
A
I e III apenas.
B
I apenas.
C
III apenas.
D
II apenas.
E
I, II e III.
A formação de imagem em microscopia óptica envolve limites impostos pela difração, dependência do comprimento de onda, abertura numérica (NA) e propriedades ópticas do meio. O limite de Abbe relaciona resolução à NA e à iluminação, enquanto contraste, coerência e índice de refração modulam transferência de modulação e função de espalhamento pontual. O aumento total resulta da conjugação objetiva–ocular, e o preparo de amostra condiciona SNR, artefatos e fidelidade morfológica. Em ensino avançado, distingue-se ampliação aparente de resolução efetiva e discute-se capacidade de coleta, PSF e coerência. Marque a alternativa plenamente compatível com o arcabouço descrito.
A
Sistemas ópticos podem reorganizar trajetórias de feixes incidentes, compondo imagens que dependem da geometria das lentes, da distância focal e da distribuição angular que determina a formação de planos reais e virtuais em diferentes arranjos.
B
Materiais com maior índice de refração podem ajustar a propagação da luz ao alterar a interação onda-meio, modulando comprimento de onda interno e favorecendo coleta óptica em sistemas dependentes de NA elevada.
C
A utilização de ampliações adicionais pode ser articulada a ajustes de contraste, coerência e iluminação, compondo imagens que dependem da capacidade do sistema em preservar detalhes espaciais compatíveis com parâmetros de difração.
D
Correções refrativas podem integrar sistemas ópticos destinados a observadores com necessidades específicas, articulando distribuição de planos focais, trajetórias convergentes e acomodação em arranjos de imagem aplicados ao ensino.
E
O aumento total do microscópio pode resultar da combinação entre objetiva e ocular selecionadas, compondo níveis de ampliação definidos pelo produto de seus fatores ópticos ao efetuar observação detalhada.
Comuns em consultórios de dentistas, os instrumentos ópticos que facilitam uma visualização mais ampla da cavidade bucal.
Considere um dentista que faz uso de um espelho côncavo que permite a visualização de uma imagem 5 vezes maior que o tamanho do dente. Sabendo que o profissional percebe esse aumento quando um objeto se encontra a 10cm do vértice, qual das opções representa o raio de curvatura do espelho?
A
8,3cm
B
12,5cm
C
16,7cm
D
25cm
No verão, um dos destinos mais procurados para desfrutar os benefícios da estação é o litoral. Instrumentos importantes utilizados para observar com conforto ambientes litorâneos são os óculos escuros. Para qualificar a imagem observada, muitos desses dispositivos são incrementados com filtros polarizadores, os quais evitam a ofuscação causada pela luz refletida na superfície da água, devido à redução na intensidade luminosa transmitida.
Considere uma luz não polarizada, com intensidade Io incidindo em uma sequência de 2 polarizadores, conforme a figura.
Qual das alternativas representa corretamente as intensidades dos feixes luminosos transmitidos pelos dois polarizadores (polarizador 1 e polarizador 2), respectivamente, sabendo que o ângulo entre seus eixos é 60°?
A
2I0;4I0
B
2I0;8I0
C
4I0;16I0
D
4I0;8I0
A microscopia confocal apresenta diversas vantagens frente a um microscópio convencional. Ela usualmente é utilizada em microscópios de Raman e infravermelho, com o objetivo de obter informação espaciais em alta resolução, principalmente no eixo z, considerando que os eixos x e y formam o plano.
Dentro desse contexto, qual é o principal componente de um microscópio confocal que permite obter imagem no eixo z?
A
Objetivas de imersão.
B
Pinhole.
C
Lentes eletrônicas.
D
Detector.
E
Iluminação por transmissão.
Este instrumento possui uma lente objetiva que capta a luz dos objetos e forma a imagem no foco. Logo atrás, há uma segunda lente chamada ocular, que atua como uma lupa, ampliando a imagem formada pela objetiva. Utilizado por Galileu, apresenta limitações como aberrações cromáticas e dificuldades na construção de grandes dimensões. Assinale a alternativa que corresponde a esse tipo de telescópio.
A
Radioastronômico
B
Refletor
C
Refrator
D
Interferométrico
E
Espacial
Em espectroscopia Raman, o componente óptico que separa os comprimentos de onda espalhados é
A
lente condensadora.
B
monocromador.
C
detector CCD.
D
espelho de interferência.
E
filtros polarizadores.
Em instrumentos ópticos, como microscópios, telescópios e óculos, a correção de aberrações é fundamental para obter imagens nítidas e sem distorções. Considerando os diferentes tipos de aberrações ópticas e as soluções empregadas para corrigi-las, assinale a alternativa correta.
A
A aberração cromática em telescópios refratores é corrigida exclusivamente pelo uso de espelhos parabólicos, que eliminam a dispersão da luz.
B
Lentes asféricas são utilizadas em microscópios avançados para corrigir aberração esférica, ajustando a curvatura de acordo com a posição do feixe de luz.
C
Óculos bifocais corrigem aberração astigmática ao utilizar duas lentes de diferentes curvaturas para ajustar a direção dos raios de luz.
D
A aberração de coma, comum em telescópios refletores, ocorre devido à dispersão de cores, resultando em um espectro de arco-íris em torno dos objetos observados.
E
A correção apocromática em microscópios e telescópios é alcançada pela combinação de lentes convexas simples, sem a necessidade de materiais com diferentes índices de refração.
Em sistemas ópticos instrumentais, o componente usado para dividir feixes de luz é
A
ente convergente.
B
divisor de feixe (beam splitter).
C
detector CCD com HD acoplado.
D
válvula de ultra-vácuo.
E
bobina magnética com injeção sequencial.
Para a detecção de pulsos ultracurtos de um laser de titânio safira, é correto usar os fotodetectores de
A
germânio e seleneto de chumbo.
B
germânio e sulfeto de chumbo.
C
silício e germânio.
D
sulfeto de chumbo e seleneto de chumbo.
E
arseneto de gálio e índio e seleneto de chumbo.
Para um laser típico, a intensidade do feixe decai com o quadrado da distância da fonte.
C
Certo
E
Errado
A visão de um objeto presente em uma sala iluminada, independentemente da posição em que estiver sendo observado, é possível através da reflexão difusa da luz.
C
Certo
E
Errado
Uma pessoa que sofre de hipermetropia necessita utilizar uma lente corretiva divergente.
C
Certo
E
Errado
Considere um feixe de luz linearmente polarizada com uma densidade de energia por unidade de área de 1000 W/m². Esse feixe de luz oscila a um ângulo de +20° em relação à vertical nos quadrantes 1 e 3 (considerando o círculo trigonométrico). Durante sua propagação, esse feixe de luz encontra dois polarizadores lineares ideais em sequência. O primeiro polarizador tem seu eixo de transmissão desviado a -25° em relação à vertical nos quadrantes 2 e 4, enquanto o segundo polarizador está posicionado a +35° em relação à vertical nos quadrantes 1 e 3.
(Se necessário use: 𝑐𝑜𝑠5° = 0,996, 𝑐𝑜𝑠10° = 0,985, 𝑐𝑜𝑠15° = 0,966, 𝑐𝑜𝑠20° = 0,940, 𝑐𝑜𝑠25° = 0,906, 𝑐𝑜𝑠35° = 0,819, 𝑐𝑜𝑠45° = 22 , 𝑐𝑜𝑠55° = 0,574, 𝑐𝑜𝑠60° =21, 𝑐𝑜𝑠80° = 0,174)
Qual é a intensidade da luz que emerge do segundo polarizador?
A
125 W/m².
B
250 W/m².
C
375 W/m².
D
485 W/m².
E
960 W/m².
A visão representa uma função básica e vital para os seres vivos. Em um estado em que o olho está relaxado e focado em um objeto a mais de 6 metros, os raios de luz provenientes desse objeto são essencialmente paralelos e os raios são focados no fundo do olho sem esforço, como representado a seguir.
(https://stringfixer.com/pt/Emmetropia. Adaptado)
Acompanhando esses raios luminosos e descrevendo o papel de cada parte indicada de 1 a 5, associa-se corretamente que
A
1, a córnea, atua transformando energia luminosa em impulso elétrico.
B
2, a pupila, seleciona os tipos de energia luminosa que entram no globo ocular.
C
3, a retina, registra a chegada do objeto por meio de reflexão da luz.
D
4, nervo óptico, capta a informação e emite energia luminosa para o cérebro.
E
5, o cristalino, atua como lente biconvexa focando a imagem na retina.
Gerar simulado