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A placa de Petri é um recipiente cilíndrico, achatado, de vidro ou plástico, utilizado para cultura de micro-organismos e constituída por duas partes: uma base e uma tampa. Em laboratórios de microbiologia e rotinas de bacteriologia, as placas de Petri são usadas para a identificação de micro-organismos. Num ensaio técnico, um laboratorista incide um feixe de luz monocromática de comprimento de onda igual a 600nm que, propagando-se inicialmente no ar, incide sobre a base de uma placa de Petri, conforme esquematizado na figura abaixo. Determine o índice de refração (n) do material da placa de Petri em relação ao ar, o comprimento (λ) e a frequência (f) da onda incidente enquanto atravessa a base da placa.

(A) 0,76 ; 790nm ; 5,0.10 Hz
(B) 1,50 ; 400nm ; 5,0.10 Hz
(C) 1,50 ; 600nm ; 3,3.10 Hz
(D) 1,32 ; 400nm ; 7,5.10 Hz
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Questões Para a Compreensão

ano passado

Respostas

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há 6 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender como o índice de refração, o comprimento de onda e a frequência se relacionam. 1. Índice de refração (n): O índice de refração é dado pela relação entre a velocidade da luz no vácuo (ou ar) e a velocidade da luz no material. Para a luz visível, o índice de refração do vidro é geralmente em torno de 1,5. 2. Comprimento de onda (λ): Quando a luz passa de um meio para outro, seu comprimento de onda muda. A relação entre o comprimento de onda no vácuo (ou ar) e no material é dada por: \[ \lambda_{material} = \frac{\lambda_{ar}}{n} \] Onde \( \lambda_{ar} \) é o comprimento de onda no ar (600 nm neste caso). 3. Frequência (f): A frequência da luz não muda ao passar de um meio para outro, mas podemos calcular a frequência usando a relação: \[ f = \frac{c}{\lambda} \] Onde \( c \) é a velocidade da luz no vácuo (aproximadamente \( 3 \times 10^8 \) m/s). Agora, vamos analisar as alternativas: - (A) 0,76 ; 790nm ; 5,0.10 Hz - (B) 1,50 ; 400nm ; 5,0.10 Hz - (C) 1,50 ; 600nm ; 3,3.10 Hz - (D) 1,32 ; 400nm ; 7,5.10 Hz Considerando que o índice de refração do vidro é aproximadamente 1,5, a opção (B) e (C) são as únicas que têm esse valor. Agora, vamos calcular o comprimento de onda na placa de Petri: \[ \lambda_{material} = \frac{600 \, nm}{1,5} = 400 \, nm \] Isso se encaixa com a opção (B) e (D). Agora, vamos calcular a frequência para \( \lambda = 600 \, nm \): \[ f = \frac{3 \times 10^8 \, m/s}{600 \times 10^{-9} \, m} \approx 5 \times 10^{14} \, Hz \] Isso não se encaixa nas opções. Por fim, a única opção que se encaixa com o índice de refração e o comprimento de onda correto é a (B) 1,50 ; 400nm ; 5,0.10 Hz. Portanto, a resposta correta é (B).

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ano passado

Para determinar o índice de refração (n) do material da placa de Petri em relação ao ar, podemos utilizar a fórmula: n = c / v Onde: n = índice de refração do material da placa de Petri em relação ao ar c = velocidade da luz no vácuo (aproximadamente 3,0 x 10^8 m/s) v = velocidade da luz no material da placa de Petri Sabendo que a velocidade da luz no ar é a mesma que no vácuo, podemos considerar a velocidade da luz no ar como sendo 3,0 x 10^8 m/s. Além disso, a relação entre o índice de refração e a velocidade da luz é inversamente proporcional, ou seja, quanto maior o índice de refração, menor a velocidade da luz no material. Para determinar o comprimento de onda (λ) e a frequência (f) da onda incidente enquanto atravessa a base da placa, podemos utilizar as seguintes relações: v = λ * f Onde: v = velocidade da luz no material da placa de Petri λ = comprimento de onda da onda incidente f = frequência da onda incidente Analisando as opções: (A) 0,76 ; 790nm ; 5,0.10 Hz (B) 1,50 ; 400nm ; 5,0.10 Hz (C) 1,50 ; 600nm ; 3,3.10 Hz (D) 1,32 ; 400nm ; 7,5.10 Hz A opção correta é a letra (C) 1,50 ; 600nm ; 3,3.10 Hz.

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