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Questão FC278617

Em dimensões muito precisas de 5 nm a 10 nm, partículas de ouro reagem às emissões de laser infravermelho, refletindo grande parte da luz recebida e transformando a outra parte em

Ótica

CEBRASPE (CESPE) · 2023

Em dimensões muito precisas de 5 nm a 10 nm, partículas de ouro reagem às emissões de laser infravermelho, refletindo grande parte da luz recebida e transformando a outra parte em calor. Pesquisas recentes demonstraram a eficiência do uso de nanopartículas de ouro e do laser infravermelho na detecção e destruição de células cancerosas. O Nd Yag é um laser infravermelho com potência de 30 W. A granada ítrio-alumínio com neodímio é um cristal que dá origem a um intenso efeito no laser. A seguir, são mostrados os níveis de energia do íon neodímio Nd3+ necessários para operar o laser.

 

Tendo como referência inicial essas informações e considerando que o valor da carga do elétron seja igual a 1,6 × 10−19, que a transição do laser se dê entre dois níveis de energia, sendo a diferença de energia entre esses níveis E = 1.026 eV, e que a constante de Planck (h) corresponda a 6,62 × 10−34 J.s, julgue o item seguinte.

 

Se os espelhos que formam a cavidade do laser refletem 100% e 95% da intensidade da luz, respectivamente, os dois espelhos não refletem totalmente os feixes, pois um deles deve deixar passar a luz, o chamado feixe emergente.

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Gabarito

Certo

Comentário do professor

A afirmativa é certa porque, numa cavidade laser, pelo menos um espelho deve ser parcialmente transmissor para permitir a saída da radiação. Se os espelhos refletem 100% e 95%, o segundo não é totalmente refletor e deixa passar parte da luz, formando o feixe emergente.

Matematicamente, a transmitância é \(T=1-R\). Para \(R=0{,}95\) temos \(T=0{,}05\) (5% da intensidade) que sai pela saída parcial do ressonador. O espelho com \(R=1{,}00\) não transmite, mas não impede a existência do feixe emergente, pois a saída ocorre pelo espelho com \(R=0{,}95\).

Portanto, a presença de um espelho parcialmente transmissor é exatamente o que gera o feixe emergente, confirmando o julgamento CERTO.

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