Prova de Ótica para Engenheiro de Sistemas Ópticos - FGV

Admitindo que o índice de refração do bloco de vidro seja igual a 1,6 e do anteparo igual a 1,4, o seno do ângulo de incidência da luz no bloco de vidro para que o fenômeno da refração não seja observado pelo pesquisador é igual a

Em um laboratório de óptica foi realizado um procedimento experimental que dispõe de um polarizador e um analisador orientados de forma tal que a luz transmitida pelos dois filtros possui intensidade máxima.

Quando o ângulo do eixo do analisador é rotacionado 60°, em relação ao eixo do polarizador, a porcentagem da intensidade máxima que é transmitida pelos dois filtros, é igual a

Considerando os fatores que prejudicam o desempenho dos sistemas ópticos de comunicação, analise as afirmativas a seguir,

I. São efeitos não-lineares: o espalhamento Raman, o espalhamento Brillouin, a mistura de quatro ondas.
II. A atenuação é um fenômeno que permite o aumento da distância de transmissão.
III. Umas das causas de altas taxas de erros de bits é a compensação da dispersão cromática no sistema de transmissão óptico.

Está correto o que se afirma em

Um fenômeno causado pela variação do índice de refração da luz, dependente exclusivamente dos comprimentos de onda dos raios de luz, é conhecido como

O fenômeno da difração da radiação eletromagnética pode ser explicado pelo Princípio de Huygens.

Assinale a opção que descreve esse princípio.

Em relação ao espectro eletromagnético, analise as afirmativas a seguir.

I. O comprimento de onda ou a frequência definem uma onda eletromagnética monocromática.
II. A faixa de comprimento de onda da luz visível ao olho humano vai de 400nm a 550nm.
III. As frequências das ondas de rádio são menores do que as dos raios-X e os comprimentos das ondas na região do infravermelho são maiores do que os da região dos raios-gama.

Está correto o que se afirma em

Um raio se propaga na água, cujo índice de refração é de 1,33, e incide em uma superfície de vidro, cujo índice de refração é de 1,52. O raio incidente forma um ângulo de 30o com a superfície entre os dois meios.

O ângulo aproximado, em graus, que o raio refratado forma com a normal à superfície de incidência é

Um espelho esférico côncavo é utilizado para focalizar a imagem de um objeto em um sensor eletro-óptico. O objeto se encontra a 12 m de distância do espelho, cuja magnificação lateral é -1/31considerando-se a aproximação paraxial.

A medida do raio de curvatura do espelho côncavo, em cm, é

Com relação aos sensores eletro-ópticos, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) A responsividade de um fotodetector, dada pela razão entre a potência óptica incidente e a fotocorrente gerada, independe do comprimento de onda incidente.
( ) O ruído no circuito de saída de um detector fotoelétrico surge de várias fontes e é um parâmetro importante no desempenho do dispositivo.
( ) Tecnologia CCD e tecnologia CMOS são as duas formas principais de circuito de leitura que são usadas para transportar os sinais dos fotodetectores elementares de um array para a sua saída.

As afirmativas são, respectivamente,

Um telescópio astronômico, com diâmetro de abertura de 244mm, possui distância focal de objetiva de 650mm e distância focal de ocular de 13mm.

Considerando essas informações, analise as afirmativas a seguir.

I. O módulo da magnificação do telescópio é 100 vezes.
II. A capacidade de resolução do telescópio é mais eficiente para a luz vermelha (700nm) do que para a luz violeta (400nm).
III. Considerando a constante de Rayleigh para o critério de resolução e a operação do telescópio com o comprimento de onda de 600nm, o mínimo ângulo de resolução é 3,00×10^-6 rad.

Está correto o que se afirma em

Número f ( f number) é uma medida da capacidade de captação de luz de um sistema óptico, como uma lente de câmera. A variação do número f em uma câmera resulta em uma variação na sua profundidade de campo (depth of field – DOF).

Uma câmera fotográfica apresenta 2 cm de diâmetro da pupila de entrada e uma lente com distância focal de 8 cm. O número f da lente da câmera é

Uma das vantagens de um interferômetro de Fabry–Perot é a sua capacidade de ser utilizado como um espectroscópio. Um determinado espectroscópio deste tipo apresenta superfícies paralelas semitransparentes, distando 19mm entre si e cada uma com 0,9 de coeficiente de reflexão. O comprimento de onda utilizado é 600nm com incidência normal nas superfícies.

O poder de resolução cromática deste espectroscópio é

Um refratômetro de Abbe possui um prisma de medição com índice de refração n' e deseja-se utilizá-lo para medir o índice de refração n de uma amostra. Considerando essas informações, analise as afirmativas a seguir.

I. Para que seja possível realizar a medição utilizando o refratômetro de Abbe, é necessário que n seja maior que n'.
II. O princípio de funcionamento do refratômetro de Abbe é baseado na medida da distância do percurso óptico no prisma.
III. Se n' = 2,42 e o ângulo crítico na interface entre o prisma de medição e a amostra é 30o , então n = 1,21.

Está correto o que se afirma em

Um interferômetro de Michelson e um interferômetro de Fabry–Perot foram utilizados para determinar o comprimento de ondaλdeuma onda monocromática. A posição do espelho móvel de ambos osinterferômetros foi variada de modo a se formar exatamente maisum padrão circular de interferência.
Sabendo que Δ_M é a variação da distância do espelho realizada no interferômetro de Michelson, Δ_FB é a variação da distância do espelho semi-transparente realizada no interferômetro de FabryPerot, e que λ= 500 nm, as variações de distância Δ_M e Δ_FB são: