Questões de Física - Instrumentos Ópticos para Concurso

A óptica de elétrons é uma área essencial na construção e no funcionamento de equipamentos de microscopia e aceleradores de partículas. Nesses sistemas, a fonte de elétrons é muitas vezes baseada na emissão termiônica, onde um eletrodo (filamento) é aquecido a altas temperaturas e os elétrons são ejetados e acelerados por um potencial elétrico E₀ . Fontes termiônicas apresentam perda de coerência temporal devido à dispersão em energia (ΔE) do feixe de elétrons emitido. Essa dispersão em energia indica quão monocromática é a radiação emitida, e apresenta efeitos na resolução de sistemas ópticos devido à chamada ‘aberração cromática’, ilustrada na figura 18. 




Disponível em: https://www.jeol.com/words/semterms/20121024.011200.php. Acesso em: 15 ago. 2023. (Adaptado).

Essa dispersão no plano focal é denominado "círculo de mínima confusão", cujo diâmetro é dado pela equação: 


onde d é o diâmetro do “círculo de mínima confusão”; C_c é o coeficiente de aberração cromática da lente; ΔE é a dispersão em energia do feixe de elétrons; E₀ é a energia do feixe; e α é o semi-ângulo de convergência na lente. Sobre esses conceitos, assinale (V) para Verdadeiro ou (F) para falso nas afirmações a seguir:

( ) Aumentar a distância focal pode reduzir o efeito da aberração cromática.
( ) Reduzir a energia do feixe de elétrons reduz o efeito da aberração cromática.
( ) Aumentar a energia do feixe aumenta a profundidade de foco do sistema óptico.
( ) Aumentar a temperatura da fonte emissora leva a um aumento na dispersão em energia do feixe, intensificando o efeito da aberração cromática.
( ) Aumentar o tamanho da abertura na lente leva a uma redução no efeito da aberração cromática.

A sequência correta é: 

Um telescópio possui uma lente objetiva fina de distância focal f_o e uma lente ocular fina de distância focal f_e, e essas lentes estão separadas por uma distância igual à soma de suas distâncias focais. Qual o módulo da magnificação angular desse telescópio?

A visão das cores é um processo complexo que envolve diferentes tipos de células fotossensíveis presentes na retina. A luz atravessa diferentes estruturas presentes no olho até atingir os cones e os bastonetes que são responsáveis pela detecção de estímulos luminosos e desempenham papéis distintos na percepção visual. Com base nesse contexto, analise as assertivas abaixo e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
( ) Os cones são responsáveis pela visão em cores, diferenciando diferentes frequências da luz, e são mais sensíveis a altas amplitudes da onda luminosa.
( ) Os bastonetes são responsáveis pela visão em preto e branco e são mais sensíveis a altas amplitudes da onda luminosa.
( ) Os cones são responsáveis pela visão em preto e branco, diferenciando diferentes amplitudes da onda luminosa, e são mais sensíveis a baixas frequências da luz.
( ) Após atravessar a pupila, a luz passa pelas seguintes estruturas, em ordem, do olho até atingir a retina: Córnea, Humor Aquoso, Cristalino e Humor Vítreo.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: 

Uma pessoa que apresenta a visão normal tem a imagem formada na retina do olho, uma vez que os raios de luz refratos no cristalino se encontram nessa membrana. Algumas pessoas, no entanto, apresentam defeitos visuais, como a miopia e hipermetropia, devido aos erros refrativos que ocorrem por causa do tamanho e formato do olho. Nesse caso, a imagem fica turva porque não se forma na retina. A figura a seguir representa o local onde a imagem de uma pessoa é formada no olho de Arthur e Ana Clara.

 

Considerando o local do olho em que a imagem é formada, é correto afirmar: