Responda CERTO OU ERRADO, nas afirmações abaixo, JUSTIFICANDO de forma sucinta a sua resposta. (Valor: 2,0 pontos)
(a) As cores do arco íris é um fenômeno da interferência da luz.
(b) Qualquer fonte de luz pode ser usada para produzir um padrão de interferència.
(c) Quando a luz incide em um meio, no qual o índice de refração é maior que o índice de refração onde ela viaja, a luz refletida sofre inversão de fase.
(d) A difração da luz numa fenda retangular não será observada se a largura da fenda for muito menor que o comprimento de onda da luz.
(e) Podemos eliminar completamente o efeito da difração nos instrumentos óticos.
(f) Não podemos aumentar o poder de resolução de um instrumento ótico.
(g) O microscópio eletrônico possui um poder de resolução maior que o microscópio ótico.
(h) Para podermos resolver dois objetos que estão muito próximos a separação angular deles deve ser menor que a separação angular definida pelo critério de Rayleigh.
(a) As cores do arco íris é um fenômeno da interferência da luz.
(b) Qualquer fonte de luz pode ser usada para produzir um padrão de interferència.
(c) Quando a luz incide em um meio, no qual o índice de refração é maior que o índice de refração onde ela viaja, a luz refletida sofre inversão de fase.
(d) A difração da luz numa fenda retangular não será observada se a largura da fenda for muito menor que o comprimento de onda da luz.
(e) Podemos eliminar completamente o efeito da difração nos instrumentos óticos.
(f) Não podemos aumentar o poder de resolução de um instrumento ótico.
(g) O microscópio eletrônico possui um poder de resolução maior que o microscópio ótico.
(h) Para podermos resolver dois objetos que estão muito próximos a separação angular deles deve ser menor que a separação angular definida pelo critério de Rayleigh.
Passo 1
O enunciado pede para avaliar as afirmações sobre interferência, difração e poder de resolução em ótica, respondendo “Certo” ou “Errado” com justificativa breve. Vamos usar noções de coerência, inversão de fase, critério de Rayleigh e comparação entre microscópios óptico e eletrônico.
Passo 2
A formação das cores do arco-íris vem da dispersão (diferença de desvio por comprimento de onda) e reflexão interna em gotículas, não de interferência coerente como em fendas estreitas.
Passo 3
Para obter padrão de interferência precisamos de fontes coerentes (mesma frequência e fase constante). Fontes comuns e independentes normalmente não geram interferência estável.
Passo 4
Na reflexão em meio de maior índice comparado ao incidente ocorre inversão de fase de
; no oposto, não há inversão. Essa é propriedade de fronteiras dielétricas.
Passo 5
Se a largura da fenda for muito menor que o comprimento de onda, a luz praticamente não passa (atenuação extrema), então não aparece o padrão clássico de difração, pois não há feixe transmitido.
Passo 6
Instrumentos ópticos sempre sofrem algum grau de difração em suas aberturas; não há como eliminar totalmente esse efeito, pois é fenomenológico à onda.
Passo 7
O poder de resolução de um instrumento segue limite de difração dado por
. Com luz de dado comprimento de onda, não dá para ultrapassar esse limite na ótica.
Passo 8
O microscópio eletrônico usa elétrons com comprimento de onda menor, então tem poder de resolução maior que o microscópio óptico.
Passo 9
Pelo critério de Rayleigh, para distinguir dois pontos a separação angular deve ser maior (não menor) que o valor
; se for menor, eles não são resolvidos.
Resposta
(a) Errado.
(b) Errado.
(c) Certo.
(d) Errado.
(e) Errado.
(f) Certo.
(g) Certo.
(h) Errado.
(b) Errado.
(c) Certo.
(d) Errado.
(e) Errado.
(f) Certo.
(g) Certo.
(h) Errado.