Projete um microscópio simples refrator: objetiva f_obj = 0,01 m, ocular f_oc = 0,025 m. O objeto está a 0,012…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Projete um microscópio simples refrator: objetiva f_obj = 0,01 m, ocular f_oc = 0,025 m. O objeto está a 0,012 m da objetiva. a) Determine a posição da imagem intermediária formada pela objetiva (di_obj). b) Indique onde colocar a ocular para que a imagem final fique no infinito. c) Calcule o comprimento do tubo (distância entre lentes) e estime a ampliação angular total (use 0,25 m como distância de visão distinta).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Modelo-resposta: a) Obj.: 1/f_obj = 1/do + 1/di_obj ? 1/0,01 = 1/0,012 + 1/di_obj ? 100 = 83,333 + 1/di_obj ? 1/di_obj = 16,667 ? di_obj = 0,06 m (60 mm) à direita da objetiva. b) Para que a ocular forme imagem final no infinito, a imagem intermediária deve estar no plano focal da ocular; assim a ocular deve ficar a f_oc = 0,025 m à direita da imagem intermediária. c) Comprimento do tubo (distância objetiva?ocular) = di_obj + f_oc = 0,06 + 0,025 = 0,085 m (85 mm). Ampliação angular aproximada: M ˜ (0,25 m / f_oc) · (L / f_obj) = (0,25/0,025)·(0,085/0,01) = 10·8,5 = 85×. Fórmulas usadas: 1/f = 1/do + 1/di e M_total ˜ (25 cm / f_oc)·(L / f_obj), com L = distância entre lentes.
Explicação
A solução utiliza a equação das lentes para determinar a posição da imagem intermediária formada pela objetiva, considerando a distância do objeto. A ocular é posicionada de forma que a imagem intermediária coincida com seu foco, permitindo que a imagem final seja projetada no infinito. O comprimento do tubo é a soma das distâncias entre as lentes, e a ampliação angular é calculada com base nas distâncias e focos envolvidos, refletindo a capacidade do microscópio em ampliar a imagem.
Raio-X da questão
microscópio simples refrator
avaliacao
lentes e suas propriedades · formação de imagens por lentes
Revisar as fórmulas de lentes e ampliação em microscópios.
O aluno pode confundir a posição da imagem intermediária com a posição do objeto, resultando em cálculos incorretos para a ampliação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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