Por que é possível distinguir detalhes na escala atômica com um microscópio eletrônico? Pesquisadores explicam…

Questão

Por que é possível distinguir detalhes na escala atômica com um microscópio eletrônico? Pesquisadores explicam que elétrons acelerados por 100 keV adquirem comprimento de onda de matéria, segundo a relação de de Broglie ? = h/p, da ordem de 0,0037 nm. Já a luz visível, com comprimento de onda entre 400 nm e 700 nm, não permite resolver estruturas menores que seu comprimento de onda devido ao limite imposto pela difração. Com base nesse texto, avalie qual propriedade dos elétrons permite ao microscópio eletrônico obter resolução muito superior à do microscópio óptico.

1. A) Maior energia cinética gerada no feixe de elétrons
2. B) Maior intensidade do feixe de elétrons
3. C) Coerência temporal do feixe eletrônico
4. D) Menor comprimento de onda dos elétrons acelerados
5. E) Ausência de dispersão do feixe por lentes magnéticas

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. O enunciado afirma que a resolução de um instrumento de observação é limitada pelo comprimento de onda da radiação ou do feixe usado, pois estruturas menores que esse comprimento não podem ser resolvidas por difração.
2. Pela relação de de Broglie, lambda = h/p, elétrons acelerados a 100 keV têm comprimento de onda de cerca de 0,0037 nm, muito menor que os 400 a 700 nm da luz visível.
3. Como o limite de resolução está ligado ao comprimento de onda, um comprimento de onda menor permite distinguir detalhes muito menores. Logo, a propriedade que explica a resolução superior é o menor comprimento de onda dos elétrons acelerados, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
4. Por que as outras estão erradas: A) a energia cinética é um meio de obter comprimento de onda pequeno, mas o que determina a resolução é o comprimento de onda resultante, não a energia em si; B) a intensidade do feixe afeta o brilho da imagem, não o limite de resolução; C) a coerência temporal está associada a fontes de luz e interferência, e não é o fator que define a resolução; E) lentes magnéticas são o meio de focalização, e a ausência de dispersão não é a propriedade apresentada no texto como causa da resolução.

💡 Dica: Analise a relação de de Broglie e compare os comprimentos de onda dos elétrons e da luz.

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Raio-X da questão

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