Questão 12
UNICAMP 2020
(UNICAMP - 2020 - 2 fase)
Filtros ópticos têm muitas aplicações: óculos de sol, equipamentos fotográficos, equipamentos de proteção individual (EPI) em atividades profissionais, etc. A densidade óptica de um filtro (OD) é definida por , sendo
a transmitância óptica, que é dada pela razão entre a intensidade luminosa transmitida e a intensidade incidente. Nas máscaras de soldador, bem como naquelas usadas para a observação direta do Sol durante um eclipse, são necessários filtros de densidades ópticas muito elevadas, ou seja, filtros que transmitem muito pouca luz, tanto na região visível (de 400 nm a 700 nm) quanto no ultravioleta e no infravermelho.
a) No espaço de resposta, apresenta-se um gráfico da densidade óptica em função do comprimento de onda para vários filtros, sendo que para cada um deles a densidade óptica na região visível é aproximadamente constante. Quanto vale a transmitância para
do filtro de OD ~0,4 na região visível?
b) A água é um bom filtro óptico no infravermelho próximo, e tem um pico de absorção em comprimentos de onda ligeiramente inferiores a m. A energia do fóton é dada por
em que
é a constante de Planck, e
é a frequência da onda eletromagnética. Quanto vale a energia do fóton absorvido no comprimento de onda
?
*A velocidade da luz no vácuo vale
Gabarito:
Resolução:
a) Vemos pelo gráfico que, para o filtro especificado OD(900 nm) = 1.
Utilizando a fórmula do enunciado temos:
Então a transmitância desse filtro para = 900 nm é de 0,1 ou 10%.
b) E = h.f, mas também pode ser escrita como E = hc/,
Então a energia do fóton será igual a
Mas como estamos usando apenas 2 algarismos significativos