Questões de Concurso Sobre ótica em física

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Ano: 2023 Banca: UFMG Órgão: UFMG Prova: UFMG - 2023 - UFMG - Físico |
Q2297515 Física
Na segunda metade do século XIX, E. Abbe, trabalhando com Carl Zeiss em uma pequena fábrica de microscópios em Jena, propôs o modelo, hoje em dia conhecido como princípio de Abbe, que uma onda plana incidindo em um objeto situado no plano focal anterior (Σ0 ) de uma lente convergente (Lt ) forma um padrão de difração no plano focal posterior (Σt ), e a imagem se forma no plano imagem (Σi ) como mostrado na figura 16. Sendo a onda incidente uma onda plana pode-se utilizar o formalismo de Fourier na análise e tratamento dos dados no espaço de frequências. O princípio de Abbe tornou-se, então, a base de diversas técnicas como filtros espaciais e campo claro/campo escuro. 


Imagem associada para resolução da questão


HECHT, Eugene. Optics. Reading, Mass.: Addison-Wesley Publishing, 1987, p. 563.


Assinale se a afirmação é V (verdadeira) ou F (falsa) para as afirmativas abaixo:

( ) A obtenção de imagens com alta resolução espacial depende da informação de alta frequência no plano focal.
( ) Quanto menor a abertura numérica de uma lente objetiva em um microscópio de luz visível, maior a resolução.
( ) Uma imagem de microscopia de campo claro é composta essencialmente por ondas não difratadas.
( ) A microscopia de campo escuro, em microscópios eletrônicos, permite a escolha de imagens com orientação cristalográfica específica.

A sequência correta é:
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFMG Órgão: UFMG Prova: UFMG - 2023 - UFMG - Físico |
Q2297512 Física
Em um arranjo óptico, como mostrado na figura 13, duas ondas de comprimento de onda de 500 nm percorrem uma distância de x = 0 até x = 100 cm. Uma onda se propaga somente no ar; a outra, em um certo momento, atravessa uma cubeta de vidro contendo um líquido. Em x = 0 e t = 0, a onda tem amplitude máxima. Os índices de refração da cubeta e do líquido são, respectivamente, 1,5 e 1,2. A espessura d das paredes da cubeta é igual a 0,5 cm; e a largura interna da cubeta é de 10cm. Considere o índice de refração do ar igual ao do vácuo e também o número de onda kv.


Imagem associada para resolução da questão


HECHT, Eugene. Optics. 4th Ed.: Addison-Wesley Publishing, 2002, p. 321. (Adaptado).

Assinale V (verdadeira) ou F (falsa) para as afirmações abaixo:

( ) As equações de onda podem ser inicialmente escritas como: y (x,t) = yo sen ((0,0125nm-1)x – 6 s-1 t + 1,57).
( ) As equações de onda podem ser inicialmente escritas como: y (x,t) = yo cos ((0,0125nm-1)x – 6 s-1 t + 1,57).
( ) A diferença de caminho óptico, após a onda atravessar a cubeta, é de 0,025 ko .
( ) Depois de passar pela cuba, as ondas devem ser escritas como: Y (x,t) = yo sen ((0,0125nm-1)x – 6 s-1 t + 0,025).

A sequência correta é: 
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFMG Órgão: UFMG Prova: UFMG - 2023 - UFMG - Físico |
Q2297509 Física

Considere os diagramas e figuras a seguir. 



Imagem associada para resolução da questão



Disponível em: http://www.astrosurf.com/luxorion/report-aberrations.htm. Acesso em: 14 de ago. 2023.



Em sistemas ópticos, na presença de qualquer tipo de lente, a radiação incidente interage com o sistema óptico e é modificado por ele. As figuras 7, 8, 9 e 10 mostram os tipos mais comuns de modificação da radiação incidente, que são: aberração esférica, astigmatismo, coma e difração.


Relacione as modificações com as figuras. 


MODIFICAÇÕES


1. Aberração esférica

2. Astigmatismo

3. Coma

4. Difração 


FIGURAS


( ) Figura 7

( ) Figura 8

( ) Figura 9

( ) Figura 10 


Assinale a sequência correta.  

Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFMG Órgão: UFMG Prova: UFMG - 2023 - UFMG - Físico |
Q2297505 Física

As figuras 4.1, 4.2 e 4.3, a seguir, são excertos da figura 4



Imagem associada para resolução da questão



Em relação a essas figuras, assinale V para (verdadeiro) ou F para (falso):


( ) A figura 4.1 representa uma célula unitária e, através de operações de simetrias de rotação e translação, é possível recriar a figura 4 em um plano infinito.


( ) A figura 4.2 representa uma célula unitária e, através de operações de simetrias de rotação e translação é possível recriar a figura 4 em um plano infinito.


( ) A figura 4.3 representa uma célula unitária e através de operações de simetrias de rotação e translação é possível recriar a figura 1 em um plano infinito.


A sequência correta é: 

Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFMG Órgão: UFMG Prova: UFMG - 2023 - UFMG - Físico |
Q2297504 Física
A figura 4, a seguir, é utilizada no estudo de estruturas cristalinas. Supondo-se que tal figura se estende infinitamente no plano, ela representa uma estrutura cristalina em 2 dimensões, composta de uma rede por pontos, uma base e um conjunto de operações de simetria.  


Imagem associada para resolução da questão


HAMMOND, Christopher. The basics of crystallography and diffraction. 3ª ed. Oxford: Oxford University Press, International Union of Crystallography, 2009, p. 81.


Em relação às operações de simetria presentes nessa figura, é correto afirmar que ocorrem 
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFSCAR Órgão: UFSCAR Prova: UFSCAR - 2023 - UFSCAR - Físico |
Q2293559 Física
Um telescópio possui uma lente objetiva fina de distância focal fo e uma lente ocular fina de distância focal fe, e essas lentes estão separadas por uma distância igual à soma de suas distâncias focais. Qual o módulo da magnificação angular desse telescópio?
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFSCAR Órgão: UFSCAR Prova: UFSCAR - 2023 - UFSCAR - Físico |
Q2293558 Física
Leia o texto a seguir e responda a questão:

O diâmetro da Lua mede aproximadamente 3,5×103 km e a distância entre a Terra e a Lua mede aproximadamente 4×105 km. A Lua será observada através de um telescópio refrator de lentes finas com diâmetro de abertura de 20 cm, razão focal da objetiva igual a f/10 e distância focal da ocular igual a 10 cm. 
Considerando o comprimento de onda da luz observada como 500 nm e usando o critério de Rayleigh, qual o valor que mais se aproxima do diâmetro da menor cratera da Lua que pode ser resolvida por esse telescópio?
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFSCAR Órgão: UFSCAR Prova: UFSCAR - 2023 - UFSCAR - Físico |
Q2293557 Física
Leia o texto a seguir e responda a questão:

O diâmetro da Lua mede aproximadamente 3,5×103 km e a distância entre a Terra e a Lua mede aproximadamente 4×105 km. A Lua será observada através de um telescópio refrator de lentes finas com diâmetro de abertura de 20 cm, razão focal da objetiva igual a f/10 e distância focal da ocular igual a 10 cm. 
Qual valor mais se aproxima do diâmetro da imagem da Lua formada pela objetiva desse telescópio?
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFSCAR Órgão: UFSCAR Prova: UFSCAR - 2023 - UFSCAR - Físico |
Q2293556 Física
Leia o texto a seguir e responda a questão:

O diâmetro da Lua mede aproximadamente 3,5×103 km e a distância entre a Terra e a Lua mede aproximadamente 4×105 km. A Lua será observada através de um telescópio refrator de lentes finas com diâmetro de abertura de 20 cm, razão focal da objetiva igual a f/10 e distância focal da ocular igual a 10 cm. 
Qual valor mais se aproxima do diâmetro angular da imagem final formada por esse telescópio?
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFSCAR Órgão: UFSCAR Prova: UFSCAR - 2023 - UFSCAR - Físico |
Q2293555 Física
Um pequeno objeto é colocado 60 cm à esquerda de uma lente fina divergente de distância focal 30 cm. A imagem produzida por essa lente servirá de objeto para uma segunda lente fina, agora convergente, de distância focal 15 cm, colocada 20 cm à direita da lente divergente. Qual a magnificação total desse objeto gerada por esse conjunto de lentes? Considere que as lentes e o objeto são paralelos entre si e que o objeto foi colocado perpendicularmente ao eixo de simetria das lentes (eixo óptico), com uma de suas extremidades em cima desse eixo. 
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFSCAR Órgão: UFSCAR Prova: UFSCAR - 2023 - UFSCAR - Físico |
Q2293554 Física
Sobre lentes finas, qual das alternativas está correta?
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFSCAR Órgão: UFSCAR Prova: UFSCAR - 2023 - UFSCAR - Físico |
Q2293553 Física
Quando um mergulhador está embaixo d'água e olha para cima, ele enxerga a luz de fora entrando pela superfície da água apenas dentro de uma janela circular de luz de raio chamada de janela de Snell. Esse fenômeno é explicado pela refração da luz e pelo ângulo limite da reflexão total. Considerando o índice de refração da água como n, o do ar como 1, e que o mergulhador está a uma profundidade h abaixo da superfície da água, qual o valor de R?
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFSCAR Órgão: UFSCAR Prova: UFSCAR - 2023 - UFSCAR - Físico |
Q2293552 Física
Um raio de luz, vindo do meio 1, irá incidir na interface entre o meio 1, com índice de refração n1, e o meio 2, com índice de refração n2. Qual deve ser o ângulo de incidência para que o raio refletido seja perpendicular ao raio refratado? Obs.: Esse ângulo de incidência é chamado de ângulo de Brewster. 
Alternativas
Q2292375 Física
Nos dias em que o céu se encontra parcialmente ensolarado e com a presença de gotículas de água suspensas no ar, é possível observar, em muitos casos, a presença de um arco-íris. Ao incidir sobre as gotas de água, a luz proveniente do Sol sofre decomposição em virtude de fenômenos ópticos característicos. Sendo assim, os fenômenos ópticos presentes na interação gotícula de água e luz do Sol, e que colaboram fortemente para o surgimento desse espetáculo no céu são
Alternativas
Q2290005 Física
Uma fonte luminosa pontual é colocada sobre o eixo principal de um espelho côncavo, a 3cm do foco. A imagem conjugada pelo espelho se forma a 12cm do foco.

A distância focal do espelho é de 
Alternativas
Q2284703 Física

A figura a seguir mostra o esboço de um experimento realizado com um par de filtros polarizadores:


Imagem associada para resolução da questão


Um feixe de luz não polarizada, de intensidade I0 , incide inicialmente sobre o polarizador P1 . A direção do eixo de polarização de cada filtro está indicada pela linha tracejada, assim como os ângulos θ1θ2 com o eixo vertical. Na situação na qual θ1 = 30° e θ2 = 90°, a intensidade I da luz, depois de atravessar os dois filtros, é:

Alternativas
Q2272625 Física
Uma solução salina em água, com concentração de 25%, é colocada em um recipiente de vidro. Um feixe de luz monocromática incide sobre a interface do líquido com o ar. O seno do ângulo entre o feixe incidente e a direção perpendicular à superfície é 0,500. O seno do ângulo entre o raio refratado e a perpendicular à interface é também medido, sendo igual a 0,350. Assinale a alternativa que apresenta o índice de refração para essa solução salina.
Alternativas
Q2272624 Física
Na compra de lentes para óculos, uma pessoa recebe ofertas de dois modelos, A e B, cuja única diferença está nos seus índices de refração, respectivamente nA=1,5 e nB=1,7. As velocidades de propagação da luz no ar, dentro da lente A e dentro da lente B são aqui chamadas, respectivamente, de c, vA e vB. É correto afirmar que:
Alternativas
Q2240331 Física
Sistemas ópticos compostos por associação de lentes desempenham um papel fundamental no ensino de física no campo da óptica geométrica. Eles são utilizados para produzir imagens com características especiais, assim como aquelas obtidas por microscópios compostos ou lunetas astronômicas. Nesse contexto, considere um caso teórico em que duas lentes delgadas, sendo elas coaxiais, são associadas com uma distância d = 15 cm entre elas. As lentes têm distâncias focais f1 = 10 cm e f2 = 2 cm. Qual é a vergência equivalente da associação das lentes?
Alternativas
Q2240330 Física
O problema das moscas volantes é uma condição ocular na qual pequenos pontos ou fios escuros parecem flutuar no campo de visão de uma pessoa. Essas "moscas" são resultantes de aglomerados de proteínas ou resíduos de células que se formam no humor vítreo, uma substância gelatinosa que preenche o interior do olho. Essas alterações causam mudanças na densidade e viscosidade do humor vítreo, interferindo no trajeto da luz que entra no olho. Como resultado, ocorrem efeitos visuais percebidos pelo observador. Considerando o problema de visão descrito, a percepção das moscas volantes:
Alternativas
Respostas
121: C
122: B
123: A
124: D
125: B
126: E
127: B
128: E
129: C
130: E
131: A
132: E
133: B
134: C
135: A
136: C
137: D
138: A
139: B
140: D