— Aluno: "Professora, por que aparece uma linha branca junto ao ponto brilhante no registro de Setebos, a lua…

Questão

— Aluno: "Professora, por que aparece uma linha branca junto ao ponto brilhante no registro de Setebos, a lua de Urano?" Na imagem obtida por um telescópio espacial, a equipe identificou Setebos como uma pequena mancha circular destacada por um círculo e observou um traço vertical intenso próximo a um objeto bem mais brilhante. Esse traço permanece fixo no campo mesmo quando a exposição muda, sugerindo que não se trata de movimento do satélite, mas de um fenômeno óptico inerente à formação da imagem. Analise o texto-base e a imagem e identifique o fenômeno físico responsável pelo traço vertical e que evidencia a natureza ondulatória da luz.

1. A) Refração atmosférica no sistema óptico do telescópio
2. B) Difração ao redor das estruturas de suporte do espelho secundário
3. C) Saturação eletrônica dos pixels do detector
4. D) Reflexão interna entre as lentes da objetiva
5. E) Dispersão cromática devido ao prisma no caminho óptico

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. O traço vertical permanece fixo no campo mesmo quando a exposição muda, então não se trata de movimento do satélite. Isso indica um padrão ligado à formação da imagem pela luz, e não um defeito que varie com a intensidade registrada. Passo 2: O traço aparece junto a um objeto muito mais brilhante, que envia muita luz ao telescópio. Em telescópios refletores, o espelho secundário é sustentado por estruturas finas (as chamadas aranhas), que bloqueiam parte da frente de onda que chega ao espelho principal. Passo 3: Ao passar pela borda dessas estruturas, a luz sofre difração, ou seja, se espalha em direções diferentes e forma faixas claras e escuras. Essa faixa luminosa, que se mantém na mesma posição, é o traço visto na figura. Passo 4: Esse fenômeno evidencia a natureza ondulatória da luz, porque só uma onda que encontra um obstáculo ou abertura se curva e interfere consigo mesma. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A) A refração atmosférica causa turbulência e cintilação das estrelas, e não um traço fixo ligado à estrutura do telescópio. C) A saturação dos pixels produz um rastro no detector, mas esse rastro tende a mudar com a exposição, o que contraria o enunciado. D) A reflexão interna entre lentes gera reflexos fantasmas, que não dependem da forma das estruturas de suporte. E) A dispersão cromática decompõe a luz em cores com um prisma, e o efeito descrito não é um traço branco nem depende de prisma no caminho óptico.

💡 Dica: Analise o fenômeno óptico descrito e relacione com os conceitos de difração da luz.

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Raio-X da questão

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