A extremidade de uma fibra ótica adquire o formato arredondado de uma microlente ao ser aquecida por um laser, acima da temperatura de fusão. A figura abaixo ilustra o formato da microlente para tempos de aquecimento crescentes (t1 < t2 < t3).Considere as afirmações: I. O raio de curvatura da microlente aumenta com tempos crescentes de aquecimento. II. A distância focal da microlente diminui com tempos crescentes de aquecimento. III. Para os tempos de aquecimento apresentados na figura, a microlente é convergente. Está correto apenas o que se afirma em a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III. Note e adote: A luz se propaga no interior da fibra ótica, da esquerda para a direita, paralelamente ao seu eixo. A fibra está imersa no ar e o índice de refração do seu material é 1,5.
#FUVEST
Soluções para a tarefa
A alternativa correta é a letra e) II e III.
Vamos aos dados/resoluções:
Se analisarmos cara assertiva, veremos que:
Para I) é falsa porque podemos observar na figura fornecida pela questão que quanto maior o tempo, menor é raio.
Para II) é verdadeira porque com a equação de Halley, também conhecida como equação dos fabricantes de lentes, para uma lente plano-convexa e o foco é calculado por: F = R/(n-1), onde f é o foco da lente, R o raio da face convexa e n seu índice de refração (em relação ao ar). Conforme o tempo aumenta menor é o raio, e como o raio é diretamente proporcional ao foco, concluímos que o foco diminui com o passar o tempo.
Para III) temos que também é verdadeira, e analisada de duas formas,vemos que:
- Na primeira, toda lente plano-convexa é borda fina, e lentes com esta característica são convergentes quando imersas no ar.
- Na segunda, algebricamente falando R>0 para a superfície citada, então F > 0 , característica de uma lente convergente.
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)