FCM-MG 2021 (2º semestre) — questão 42 de Física
Enunciado em texto
O telescópio Hubble, do tipo refletor, é um instrumento óptico de grande importância na Astronomia moderna, pois, estando fora de nossa atmosfera, capta a luz dos corpos celestes com muito mais nitidez. A figura a seguir mostra, esquematicamente, o funcionamento básico de um telescópio refletor.
[Figura: tubo de telescópio horizontal; a luz entra pela direita (“Entrada de Luz”), atravessa o tubo e incide no “Espelho Primário”, côncavo, no fundo à esquerda; os raios refletidos convergem para um pequeno “Espelho Secundário” plano, inclinado a 45°, perto da entrada, que desvia o feixe para cima, para fora do tubo, até a “Ocular”.]
(https://i0.wp.com/deviante.com.br/wp-content/uploads/2016/02/refletor_partes.jpg. Acessado em 08/04/2021.)
A luz de um objeto luminoso distante incide inicialmente num espelho côncavo que condensa essa luz num ponto, que é projetado para fora do tubo do telescópio por meio de um espelho plano secundário, formando uma imagem. Essa imagem é ampliada pela lente ocular, tipo convergente.
As características ópticas da imagem final do objeto luminoso, vista por um observador, é:
(A) real e direita.
(B) virtual e direita.
(C) real e invertida.
(D) virtual e invertida.
(Enunciado e figura: Vestibular FCM-MG 2021 (2º semestre), Medicina — FCM-MG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Ciências Médicas de Minas Gerais (FCM-MG).
Resolução comentada
O que a questão pede: seguir a imagem pelos três elementos — espelho côncavo, espelho plano e ocular — e dizer como é a imagem final.
Passo 1 — espelho primário (côncavo). O objeto está muito distante (“no infinito”): o espelho côncavo forma a imagem no seu plano focal, real e invertida.
Passo 2 — espelho secundário (plano). Só desvia o feixe para fora do tubo. A imagem continua real e invertida em relação ao astro (o espelho plano não a “desinverte” de cabeça para baixo).
Passo 3 — ocular (convergente). Funciona como lupa: a imagem do Passo 2 fica entre o foco e a lente, e a ocular dá uma imagem virtual, ampliada e direita em relação ao seu objeto — que já estava invertido.
Conclusão: a imagem final é virtual e invertida em relação ao objeto luminoso.
Por que não as outras: A e C falam em imagem final real, mas o que o olho vê pela ocular usada como lupa é imagem virtual (os raios saem divergentes). B esquece que a inversão feita pelo espelho côncavo não é desfeita.
⚠️ A armadilha: achar que, porque a ocular dá imagem “direita”, a imagem final é direita. Ela é direita em relação à imagem intermediária, que já estava de cabeça para baixo.
A ideia em uma frase: no telescópio, a objetiva (aqui o espelho côncavo) inverte e a ocular amplia sem desinverter: imagem final virtual e invertida.
Resposta: alternativa D (virtual e invertida).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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