Questõessobre Instrumentos Ópticos
No dia 10 de abril de 2019, a equipe do Event Horizon
Telescope (EHT, “Telescópio Horizonte de Eventos”) divulgou
a primeira imagem de um buraco negro, localizado no centro
da galáxia M87, obtida por um conjunto de telescópios com
diâmetro efetivo equivalente ao da Terra, de 12.700 km.
Devido ao fenômeno físico da difração, instrumentos óticos
possuem um limite de resolução angular, que corresponde à
mínima separação angular entre dois objetos que podem ser
identificados separadamente quando observados à distância.
O gráfico mostra o limite de resolução de um telescópio,
medido em radianos, como função do seu diâmetro, para
ondas luminosas de comprimento de onda de 1,3 mm, igual
ao daquelas captadas pelo EHT. Note a escala logarítmica dos
eixos do gráfico.
Sabe‐se que o tamanho equivalente a um pixel na foto do
buraco negro corresponde ao valor da menor distância entre
dois objetos naquela galáxia para que eles possam ser
identificados separadamente pelo EHT. Com base nas
informações anteriores e na análise do gráfico, e sabendo que
a distância da Terra até a galáxia M87 é de 5 × 1020 km,
indique o valor mais próximo do tamanho do pixel.
No dia 10 de abril de 2019, a equipe do Event Horizon Telescope (EHT, “Telescópio Horizonte de Eventos”) divulgou a primeira imagem de um buraco negro, localizado no centro da galáxia M87, obtida por um conjunto de telescópios com diâmetro efetivo equivalente ao da Terra, de 12.700 km. Devido ao fenômeno físico da difração, instrumentos óticos possuem um limite de resolução angular, que corresponde à mínima separação angular entre dois objetos que podem ser identificados separadamente quando observados à distância. O gráfico mostra o limite de resolução de um telescópio, medido em radianos, como função do seu diâmetro, para ondas luminosas de comprimento de onda de 1,3 mm, igual ao daquelas captadas pelo EHT. Note a escala logarítmica dos eixos do gráfico.
Sabe‐se que o tamanho equivalente a um pixel na foto do
buraco negro corresponde ao valor da menor distância entre
dois objetos naquela galáxia para que eles possam ser
identificados separadamente pelo EHT. Com base nas
informações anteriores e na análise do gráfico, e sabendo que
a distância da Terra até a galáxia M87 é de 5 × 1020 km,
indique o valor mais próximo do tamanho do pixel.
Câmeras digitais, como a esquematizada na figura, possuem
mecanismos automáticos de focalização.Em uma câmera digital que utilize uma lente convergente com
20 mm de distância focal, a distância, em mm, entre a lente e o
sensor da câmera, quando um objeto a 2 m estiver
corretamente focalizado, é, aproximadamente,
A imagem formada em uma câmara escura tem 4,0cm de altura quando o objeto está
situado a 20,0m da parede com orifício.
Nessas condições, para que o tamanho da imagem se reduza para 1,0cm, o objeto deverá
ser afastado da posição inicial a uma distância, em m, igual a
Um apontador laser gera uma onda luminosa
monocromática. A onda incide numa interface plana
que separa dois meios denotados por 1 e 2, onde o
meio 1 é o de incidência. Observa-se a ocorrência do
fenômeno de reflexão interna total. Nesse caso, podese afirmar que:
Um laser de intensidade I³, linearmente polarizado na direção vertical, atravessa um polarizador (polaróide) cujo
eixo de polarização forma um ângulo de 30° com a direção vertical. A seguir, o feixe de luz transmitido atravessa
um segundo polarizador cuja direção de polarização forma um ângulo de 90° com a direção vertical. Qual a razão
It/I³ entre as intensidades da luz transmitida, It, após passar pelo segundo polarizador e a intensidade incidente I0 ?
Os óculos de visão noturna detectam a radiação infravermelha emitida ou refletida pelos corpos.
Esses equipamentos são bastante utilizados em aplicações militares, em navegação, e também
por pesquisadores, que, com o auxílio deles, podem detectar animais na mata durante a noite,
entre outras aplicações.
Um desses tipos de óculos, que utiliza a técnica da imagem térmica, opera por meio da captura
do espectro luminoso infravermelho, emitido, na forma de calor, pelos objetos.
A teoria física que explica a emissão de radiação pelos corpos, e na qual se baseia o
funcionamento dos óculos de visão noturna, é a teoria
A fibra óptica é um filamento de vidro ou de material polimérico que tem capacidade de transmitir
luz. Na atualidade, esse tipo de fibra é largamente utilizado em diversos ramos das
telecomunicações, substituindo os conhecidos fios de cobre e melhorando as transmissões de
dados na medicina e na engenharia civil, entre outras áreas.
Em uma transmissão por fibra óptica, um feixe luminoso incide numa das extremidades da fibra
e, devido às características ópticas desta, esse feixe chega à outra extremidade.
A Figura 1, abaixo, representa a transmissão de luz através de uma fibra óptica, enquanto a
Figura 2 mostra a secção transversal da mesma fibra, onde são indicados o núcleo, cujo índice
de refração é nN,e o revestimento, de índice de refração nR.
Figura 1 Figura 2
A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças a uma diferença de índices de refração
entre o revestimento e o núcleo. Isso ocorre devido à
George Orwell descreveu, no livro 1984, uma
sociedade totalitária onde o Big Brother (O Grande Irmão)
estabelecia, com a colaboração das tecnologias da
informação, um rígido controle social. No que diz respeito ao
controle do Estado sobre os cidadãos e as cidadãs, pode-se
considerar que Orwell fez uma previsão razoável. Com as
tecnologias informadas pela ciência contemporânea as
possibilidades desse controle estão disponíveis. O modelo de
ondas está presente na maioria delas. Dessa forma um Big
Brother atual poderia realizar os seguintes controles, EXCETO
Na figura abaixo é mostrado a propagação de
um feixe de luz (a) que incide sobre uma placa
transparente de faces paralelas. Como
consequência dessa incidência são originados
outros feixes denominados (b), (c), (d), (e) e (f).
ALONSO, M., FINN, E. Física, Volumen II: Campos y
Ondas, México, D. F.: Addison-Wesley Iberoamericana,
1985, p. 810. (com adaptações).
Análise as seguintes afirmações:
(I) Os raios (a) e (c) são paralelos.
(II) Os raios (f) e (e) não são paralelos.
(III) Os raios (f) e (e) são paralelos.
(IV) Os raios (a) e (c) não são paralelos.
(V) Os raios (b) e (d) são simétricos em relação a
um eixo perpendicular à face inferior que passa
pelo ponto P.
As fibras ópticas constituem um dos dispositivos ópticos mais importantes da atualidade, já que são utilizadas nas mais diversas áreas, como em telecomunicações, medicina, aeronáutica e indústria do petróleo, entre outras. Com relação às fibras ópticas e aos princípios relacionados à propagação da luz em seu interior, assinale o que for correto.
Quando um raio de luz incidente do ar penetra no interior de uma fibra óptica, ele se afasta da normal
As fibras ópticas constituem um dos dispositivos ópticos
mais importantes da atualidade, já que são utilizadas nas
mais diversas áreas, como em telecomunicações,
medicina, aeronáutica e indústria do petróleo, entre
outras. Com relação às fibras ópticas e aos princípios
relacionados à propagação da luz em seu interior, assinale
o que for correto.
O fenômeno da reflexão interna total garante que a
luz que penetra em uma das extremidades de uma
fibra óptica ideal venha emergir em sua outra
extremidade.
Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
A luz monocromática proveniente de uma emissão
estimulada de radiação, em um laser, não é coerente.
Durante uma aula de Física, o professor propõe o experimento esquematizado na figura a seguir.
Antes de realizá-lo, ele pede para os alunos desenharem no mesmo esquema a possível trajetória do laser. A
figura que representa a trajetória é a seguinte:
Durante uma aula de Física, o professor propõe o experimento esquematizado na figura a seguir.
Antes de realizá-lo, ele pede para os alunos desenharem no mesmo esquema a possível trajetória do laser. A figura que representa a trajetória é a seguinte:
Uma garota, estudante do ensino médio, dispõe de uma lupa
para se entreter. Ela consegue queimar um ponto de uma
folha de papel pousada no chão horizontal, com sol a pino,
mantendo a lupa paralelamente à folha e a uma altura h
dela. Desejando obter a imagem direita de uma figura desenhada nessa mesma folha, ampliada duas vezes, ela deverá
manter a lupa paralela e a uma distância da folha igual a
Assinale a alternativa correta.
Um datiloscopista munido de uma lupa analisa uma impressão digital. Sua lupa é constituída por uma lente
convergente com distância focal de 10 cm. Ao utilizá-la, ele vê a imagem virtual da impressão digital aumentada de
10 vezes em relação ao tamanho real. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para a distância que
separa a lupa da impressão digital.
Um fio de cabelo intercepta um feixe de laser e atinge um anteparo, conforme representa a figura
(i) abaixo.
Nessa situação, forma-se sobre o anteparo uma imagem que contém regiões iluminadas
intercaladas, cujas intensidades diminuem a partir da região central, conforme mostra a figura (ii)
abaixo.
O fenômeno óptico que explica o padrão da imagem formada pela luz é a
Na figura 1, que se assemelha ao bulbo de um olho humano, é possível perceber algumas das suas estruturas,
como a pupila e a íris.
Com base nos conhecimentos sobre a óptica da visão, é correto afirmar que o olho com
Na figura 1, que se assemelha ao bulbo de um olho humano, é possível perceber algumas das suas estruturas, como a pupila e a íris.
Com base nos conhecimentos sobre a óptica da visão, é correto afirmar que o olho com
Observe a figura 1 a seguir e responda à questão.
Muitas pessoas não enxergam nitidamente objetos em decorrência de deformação no globo ocular ou
de acomodação defeituosa do cristalino.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas dos enunciados a seguir, na ordem em
que aparecem.
Para algumas pessoas a imagem de um objeto forma-se à frente da retina, conforme ilustrado na
figura I abaixo. Esse defeito de visão é chamado de ........ , e sua correção é feita com lentes ........ .
Em outras pessoas, os raios luminosos são interceptados pela retina antes de se formar a imagem,
conforme representado na figura II abaixo. Esse defeito de visão é chamado de ........ , e sua correção
é feita com lentes ........ .
Muitas pessoas não enxergam nitidamente objetos em decorrência de deformação no globo ocular ou de acomodação defeituosa do cristalino.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas dos enunciados a seguir, na ordem em que aparecem.
Para algumas pessoas a imagem de um objeto forma-se à frente da retina, conforme ilustrado na figura I abaixo. Esse defeito de visão é chamado de ........ , e sua correção é feita com lentes ........ .
Em outras pessoas, os raios luminosos são interceptados pela retina antes de se formar a imagem, conforme representado na figura II abaixo. Esse defeito de visão é chamado de ........ , e sua correção é feita com lentes ........ .