Questões de Concurso sobre Instrumentos Ópticos

Prismas, lentes, espelhos, fotômetros são exemplos de

A interferometria é uma das técnicas experimentais que mais impactaram a metrologia. Atualmente é empregada progressivamente para ampliar a precisão de medidas como a de massa, tendo participado, em 2019, da redefinição da massa no do sistema internacional de unidades. Na imagem abaixo vemos uma figura ilustrativa de uma balança que usa interferometria. Considere uma balança acoplada a um sistema óptico que ao se deslocar causa diferença no caminho de ida e volta de um feixe de laser vermelho fazendo-o interferir sobre o sensor que capta o feixe de referência e aquele que teve seu caminho óptico alterado.

Fonte: Han Haitjema, Sensors 19, p.4100 (2019).

Assinale a alternativa que apresenta a escala do menor deslocamento da balança que poderia ser medida a partir da ocorrência de interferência destrutiva completa sobre o detector que registra a intensidade do feixe resultante da interferência de um laser que emite no vermelho com comprimento de onda de 700 nm. Admita que o registro temporal do deslocamento da balança não seja um problema e entenda como escala o valor que mais se aproxima em ordem de grandeza (potência de 10) do resultado.

Acerca da visão humana e da óptica da visão, assinale a opção correta.

Em um microscópio composto, a imagem I₁ de um objeto O é formada primeiramente pela objetiva e depois aumentada pela ocular, gerando a imagem final I₂. Um professor utiliza um microscópio composto de aumento linear transversal igual a -100 para observar um pequeno objeto posicionado a 20,0 mm da lente objetiva. Considerando que a separação entre a objetiva e a ocular é de 400 mm e que a imagem I₁ localiza-se a 80,0 mm da ocular, assinale a alternativa correta para a posição final da imagem I₂ em relação à ocular.

A lente corretiva apropriada para uma pessoa que não consegue ver distintamente objetos colocados a uma distância superior a 50 cm deve ser divergente e distância focal de −50 cm.

No dia 14 de outubro de 2023, ocorreu o eclipse anular do Sol, que pôde ser observado no Brasil. Em várias cidades, entusiastas e astrônomos disponibilizaram telescópios com filtros adequados para observação do eclipse. Considerando que o telescópio é um instrumento óptico capaz de concentrar a luz proveniente de objetos celestes, assinale a opção correta.

Observe a figura a seguir.

A porta de um armário com um espelho fixado é aberta com uma velocidade angular de 2,0 rad/s. Sobre o espelho do armário, há um feixe de laser incidindo, conforme mostra a figura. Qual é a velocidade angular do raio refletido em rad/s?

Ao se utilizar o referido telescópio para observar objetos distantes, como a Lua, planetas e estrelas, a imagem da lente objetiva será formada a uma distância de 52,0 cm dessa lente.

No telescópio em questão, se a lente ocular for colocada a uma distância tal que o foco fique exatamente no foco da lente objetiva, então, para se observarem objetos que estejam muito distantes, como os objetos celestes, a distância entre as duas lentes deverá ser de 52,0 cm.

Observe a figura abaixo e assinale a opção que representa a aberração de lentes de MEV nela representada.

Para a realização de uma aula prática de citologia, o professor titular da disciplina solicita que o técnico do laboratório desmonte um microscópio óptico comum e deixe separado em uma bancada os componentes do conjunto óptico que compõem o aparelho. Atendendo à solicitação do professor, o técnico deverá colocar na bancada destinada aos elementos ópticos, os seguintes componentes:

Um dos defeitos da visão é aquele em que a superfície frontal do olho ou cristalino, no interior do olho, é curvado em certa direção, distorcendo a imagem. Esse defeito é

No livro do Grupo de Reelaboração do Ensino de Física, são mostradas duas figuras de imagens em dois tipos de óculos: imagem ampliada e imagem diminuída.

É correto afirmar que, respectivamente, os óculos são para os seguintes defeitos da visão:

Microscópios compostos são sistemas ópticos que utilizam dois elementos básicos, uma lente objetiva convergente e uma lente ocular divergente.

O microscópio óptico comum é constituído por uma parte mecânica, que estrutura o aparelho, e uma parte óptica, que contém sistemas de lentes. Existem muitos tipos de aparelhos, desde o microscópio simples com uma lente, até muitos arranjos de lentes em microscópios compostos. Entender o papel dessas lentes fornece um entendimento básico da microscopia. Quais tipos de lentes possuem as seguintes características: promovem a primeira ampliação da imagem, possuem capacidade de ampliação determinada e podem funcionar com ou sem a adição de líquidos que mudam o índice de refração da luz?

Considere um filtro polarizador linear no plano $S$, cuja polarização é paralela ao eixo $x$. Uma onda eletromagnética com polarização linear no eixo $z$ propaga-se na direção do eixo $y$. Um pêndulo é colocado na frente do filtro. A ponta do pêndulo contém uma pequena placa circular feita de um filtro de polarização linear. Quando o pêndula está em repouso, a polarização é paralela ao eixo $x$. O pêndulo oscila no plano $S^{\prime }$, de 90º a 90º, conforme mostra a figura. Uma chapa fotográfica capaz de absorver a onda eletromagnética é colocada atrás dos filtros de polarização. Despreze efeitos de difração e interferência. Considere que os planos $S$ e $S^{\prime }$ são paralelos ao plano $xz$.

Assinale a alternativa que melhor representa o que vai ser visto na chapa fotográfica.

No caso do telescópio em tela, é necessário utilizar as leis de reflexão e refração para explicar o funcionamento do instrumento como um todo.

A temperatura é a medida da energia cinética média de translação dos átomos e moléculas. Quando aumenta essa energia cinética média aumenta a temperatura. Convém ressaltar que pode haver variação de energia interna sem que ocorra variação na temperatura, como por exemplo, nas mudanças de fase. A física térmica está fortemente relacionada ao ser humano, portanto, abaixo encontram-se exemplos desse tipo de física, onde ocorre a manutenção de uma camada de ar estacionária internamente, impedindo a transmissão do calor por convecção.

Marque a alternativa que apresenta um exemplo INCORRETO.

Na década de 1950, eram vendidos, em lojas de brinquedos, “óculos de raio-X” (ilustração da época). Com ele, supostamente, era possível ver os ossos dos dedos da mão ao posicioná-la entre uma fonte de luz e os olhos, municiado com esses óculos. Na verdade, no lugar da lente, havia uma pequena seção central (orifício) preenchida com uma pena de galinha, que formava uma espécie de retículo (múltiplas fendas). O fenômeno nada tinha a ver com o “raio-X”, uma vez que não havia fonte de radiação utilizada.

O divertido resultado da visão é explicado pelo fenômeno da

Considere uma situação em que um feixe luminoso incide sobre uma lâmina d’água transparente de tal forma que parte da luz seja refratada e parte seja refletida. Nesse caso, quando a soma do ângulo de incidência com o ângulo de refração resulta em um ângulo reto, o ângulo de incidência é denominado ângulo de Brewster (θ_B). Nessas circunstâncias, para luz incidente não polarizada, a luz refletida torna-se polarizada, o que permite uma visão mais nítida da superfície. Nas figuras, pode-se ver duas fotografias de um mesmo lago, uma feita com uma lente não polarizada e a outra, com uma lente polarizada.

(https://slidetodoc.com)

Considere que, quando um raio luminoso se propaga pelo ar e incide na superfície do lago representado na figura, o ângulo de Brewster seja θ_B = 53º. Sendo n_AR = 1 o índice de refração absoluto do ar e adotando sen53º = 0,8 e cos53º = 0,6, o índice de refração absoluto das águas desse lago é, aproximadamente,