Questão 27
AFA 2022
(AFA - 2022 - Modelo A - Questão 27) Um arranjo óptico representado pela figura 1, é constituído de um objeto luminoso bidimensional alinhado com o centro óptico e geométrico de um suporte S que pode ser ocupado individualmente por uma lente esférica convergente (L1), uma lente esférica divergente (L2), um espelho esférico gaussiano convexo (E1), um espelho esférico gaussiano côncavo (E2), ou por um espelho plano (E3).
Considere que todos os elementos gráficos, que podem ser instalados no suporte, sejam ideais, e que o arranjo esteja imerso no ar.
Utilizando-se, aleatória e separadamente os elementos L1, L2, E1, E2, E3, no suporte S, pode-se observar as imagens I1, I2, I3, I4 e I5 conjugadas por esses elementos, conforme figura 2.
Nessas condições, a única sequência que associa corretamente cada elemento gráfico utilizado à sua possível imagem conjugada I1, I2, I3, I4 e I5, respectivamente, é
L1, L2, E1, E3 e E2.
E2, L1, E1, E3 e L2.
L2, L1, E2, E1 e E3.
E3, E1, L1, L2 e E2.
Gabarito:
L1, L2, E1, E3 e E2.
Resolução:
Vamos usar 5 instrumentos ópticos para conjugar imagens. Vamos começar então analisando os mais simples.
O mais simples de todos é o espelho plano, que não altera o tamanho do objeto, nem faz inversões verticais. Assim, I4 corresponde a E3.
O segundo instrumento mais simples de analisarmos é o espelho convexo E1, pois a sua imagem será semelhante à gerada pelo espelho plano, porém menor.
Das alternativas, vemos que E1 só pode se relacionar com I3, dado que I4 se relaciona com E3. Estamos entre as alternativas A e B.
A lente divergente L2 também só gera imagem direita, e menor. Ou seja, I2 se relaciona com L2.
Assim, marca-se a alternativa A.