Questões de Física - Ótica para Concurso

No contexto do início do século XX, quando o espectro de raias de emissão discreta de radiação de diferentes elementos era intensamente avaliado, o modelo de Bohr com as transições eletrônicas modeladas em termos da existência de órbitas discretas entre as quais transitavam os elétrons dos átomos (posteriormente descritos na teoria quântica em sua forma moderna final em termos dos orbitais eletrônicos) teve um esplêndido sucesso em tratar do espectro do átomo de hidrogênio. No diagrama abaixo temos uma figura que representa o espectro de emissão do átomo de hidrogênio em termos da linguagem das séries espectrais. São indicados os números quânticos principais dos orbitais e o comprimento de onda associado à radiação emitida/absorvida na transição.



Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydrogen_transitions.svg

O conjunto de raias de emissão são classificados em séries com nome de seus descobridores e as primeiras transições rotuladas, respectivamente, em ordem crescente de energia entre os níveis eletrônicos envolvidos são rotulados por letras do alfabeto grego, em particular alpha e beta são as duas primeiras transições (de mais baixa energia) que resultam na emissão de fótons. Lembrando que o espectro visível se estende aproximadamente entre as faixas de 380 nm e 700 nm do comprimento de onda da radiação eletromagnética, analise as afirmativas abaixo, dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F).

( ) A transição alpha da série de Paschen é 1094nm e a alpha da série de Lyman é 94 nm. ( ) As transições alpha, beta e gamma de Paschen estão no ultravioleta. ( ) A transição alpha da série de Balmer tem comprimento de onda mais próximo do vermelho.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo. 

As câmeras fotográficas digitais são muito populares com a relevância das redes sociais atualmente, e entender seu funcionamento torna a ótica geométrica bastante atrativa didaticamente. O desenvolvimento das câmeras fotográficas remete ao aperfeiçoamento tecnológico realizado a partir das câmeras escuras de orifício, que fazem parte da cultura humana desde tempos anteriores à escrita. A figura representa o comportamento do facho de luz que parte de um único ponto de cada objeto e atinge o anteparo após cruzar um orifício de tamanho finito. O objeto B está mais distante da câmera de orifício do que o objeto A.




Elementos relevantes para a formação de uma imagem projetada é a sua nitidez e luminosidade. A condição ideal para formação de uma imagem perfeitamente nítida é a correspondência de um ponto do objeto a um ponto no fundo projetado na superfície oposta à abertura e a luminosidade está relacionada à quantidade de luz que incide no anteparo.
Levando em consideração o exposto acima, analise as afirmativas abaixo.

I. As dimensões finitas do orifício implicam em nunca se obter uma imagem perfeitamente nítida. II. A vantagem de aumentar o tamanho do orifício é o ganho em luminosidade. III. A desvantagem de aumentar o tamanho do orifício é a perda de nitidez. IV. Numa câmera de orifício real os objetos mais próximos ficam menos nítidos do que objetos mais distantes.

Estão corretas as afirmativas:

     Na figura precedente, está esboçado um experimento de refração da luz. Na tabela, há informações dos índices de refração de alguns meios refratores. O transferidor foi colocado apenas como uma referência da medida angular, portanto, desconsidere o seu índice de refração.

Com relação a essas informações, a opção que melhor descreve o fenômeno de difração, considerando-se os índices de refração dos meios 1 e 2, respectivamente, é

Um laser verde, de comprimento de onda de 550 nm, incide sobre uma placa opaca com uma fenda de abertura de 22 μm. A luz que atravessa a fenda atinge um anteparo colocado em paralelo à placa opaca, estando localizado a 8,0 m de distância dela.
Qual é a largura do máximo central de difração, em centímetros, projetada sobre o anteparo?

A figura a seguir mostra dois anteparos verticais opacos, A e B, separados por uma distância D.


Sobre o anteparo A incide um feixe de raios luminosos horizontais, de luz monocromática. Nesse anteparo há duas pequenas fendas, F₁ e F₂, separadas por uma distância d, muito menor que D, através das quais a luz se difrata e forma sobre o anteparo B uma figura de interferência.
O ponto P é um ponto próximo do ponto central C equidistante das fontes F₁ e F₂ onde se localiza uma franja escura. A diferença de percurso no ponto P entre as luzes provenientes das fendas F₁ e F₂ é 2,7.10^-7 m.
É dada a tabela com o comprimento de onda de diferentes cores.

A cor utilizada no experimento foi