Questão de Física — Ótica — UFMG 2023

A óptica de elétrons é uma área essencial na construção e no funcionamento de equipamentos de microscopia e aceleradores de partículas. Nesses sistemas, a fonte de elétrons é muitas vezes baseada na emissão termiônica, onde um eletrodo (filamento) é aquecido a altas temperaturas e os elétrons são ejetados e acelerados por um potencial elétrico E₀ . Fontes termiônicas apresentam perda de coerência temporal devido à dispersão em energia (ΔE) do feixe de elétrons emitido. Essa dispersão em energia indica quão monocromática é a radiação emitida, e apresenta efeitos na resolução de sistemas ópticos devido à chamada ‘aberração cromática’, ilustrada na figura 18.Disponível em: https://www.jeol.com/words/semterms/20121024.011200.php. Acesso em: 15 ago. 2023. (Adaptado).Essa dispersão no plano focal é denominado "círculo de mínima confusão", cujo diâmetro é dado pela equação:onde d é o diâmetro do “círculo de mínima confusão”; Cc é o coeficiente de aberração cromática da lente; ΔE é a dispersão em energia do feixe de elétrons; E₀ é a energia do feixe; e α é o semi-ângulo de convergência na lente. Sobre esses conceitos, assinale (V) para Verdadeiro ou (F) para falso nas afirmações a seguir:( ) Aumentar a distância focal pode reduzir o efeito da aberração cromática.( ) Reduzir a energia do feixe de elétrons reduz o efeito da aberração cromática.( ) Aumentar a energia do feixe aumenta a profundidade de foco do sistema óptico.( ) Aumentar a temperatura da fonte emissora leva a um aumento na dispersão em energia do feixe, intensificando o efeito da aberração cromática.( ) Aumentar o tamanho da abertura na lente leva a uma redução no efeito da aberração cromática.A sequência correta é:

1. AF - V - V - F - F.
2. BV - F - F - V - F.
3. CV - F - V - F - V.
4. DF - V - F - V - V.