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Questão de Física — Ótica — CESPE / CEBRASPE 2024

FísicaÓtica
Código
ce176063
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
LNA
Ano
2024
Nível
Superior
Cargo
Tecnologista – Especialidade: Desenvolvimento e Integração de Instrumentação Científica e Planejamento e Execução de Atividades em Laboratórios de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico
A figura 6A1 ilustra o esquema básico do interferômetro de Michelson. Em relação à montagem do referido interferômetro, assinale a opção correta.
  1. AUma cápsula dentro da qual haja vácuo (ou ar extremamente rarefeito) colocada no caminho do feixe de luz entre o semiespelho e o espelho móvel não irá alterar as franjas de interferência.
  2. BO plano formado pelo feixe de luz proveniente do laser até o semiespelho e entre o semiespelho e o espelho fixo não precisa estar no mesmo plano formado pelo feixe de luz entre o semiespelho e o espelho móvel e entre o semiespelho e o anteparo.
  3. CTodos os feixes de luz que surgem no aparato devem estar necessariamente no mesmo plano.
  4. DIndependentemente dos ângulos de inclinação dos espelhos, as franjas de interferência que surgem no anteparo serão sempre de formato circular.
  5. EA régua que mede o deslocamento do espelho móvel pode ter precisão em milímetros, que é razoável para medir o comprimento de onda da luz.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — Todos os feixes de luz que surgem no aparato devem estar necessariamente no mesmo plano.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Interferômetro de Michelson

Gabarito: C. Em um interferômetro de Michelson, todos os feixes de luz (incidente, refletores e de saída) devem estar contidos em um mesmo plano para que ocorra a superposição coerente e a formação das franjas de interferência. Essa é uma característica fundamental da montagem, na qual o semiespelho, os espelhos e o anteparo são posicionados ortogonalmente em um plano comum.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Uma cápsula com vácuo ou ar rarefeito altera o índice de refração no braço do interferômetro, modificando a diferença de caminho óptico e, consequentemente, as franjas de interferência. Logo, a afirmação está errada.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Dizer que os feixes não precisam estar no mesmo plano é incorreto. Se o feixe incidente e o feixe que vai ao espelho fixo não coplanares com os feixes do braço móvel e do anteparo, a interferência é prejudicada ou inexistente. A montagem clássica exige que todos estejam no mesmo plano.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Conforme explicado, a condição para interferência estável é que todos os feixes estejam no mesmo plano. Essa é a disposição padrão do interferômetro de Michelson.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A forma das franjas depende do alinhamento dos espelhos. Espelhos paralelos produzem franjas circulares (anéis), mas se houver uma pequena inclinação, as franjas tornam-se retilíneas (franjas de igual espessura). Portanto, não são sempre circulares.

Alternativa E — ❌ Incorreta

O comprimento de onda da luz visível é da ordem de 500 nm (5 × 10⁻⁷ m). Medir deslocamentos com precisão milimétrica (10⁻³ m) é insuficiente para detectar variações de frações de comprimento de onda. A interferometria exige precisão submicrométrica, normalmente obtida com micrômetros ou sistemas a laser.

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