UnB 2019
O Hubble, um dos mais complexos aparelhos já colocados em órbita, é um telescópio de reflexão: em vez de lentes, funciona com espelhos convexos para captar e ampliar a luz que chega até ele. A qualidade de definição das imagens do Hubble corresponde proporcionalmente ao diâmetro do espelho principal; apesar disso, ele leva a vantagem de estar no espaço, sem ter a visão obscurecida pela atmosfera da Terra.
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A figura a seguir ilustra o sistema óptico principal do telescópio Hubble: um espelho primário côncavo reflete os raios de luz que chegam paralelos sobre um espelho secundário convexo que, por sua vez, reflete os raios sobre um ponto focal F onde estão localizados os instrumentos. A distância entre o vértice do espelho secundário até o ponto F é indicada por Df na figura.
Considerando que, no sistema do telescópio apresentado na figura, os espelhos sejam do tipo esférico de Gauss, julgue o item seguinte.
O foco principal do espelho secundário está no ponto F.
Certo
Errado
Resolução
Para analisar a afirmativa, é preciso entender como funciona um telescópio do tipo Cassegrain, como o Hubble. O percurso da luz é o seguinte:
- A luz de objetos muito distantes chega em raios praticamente paralelos e incide sobre o espelho primário côncavo.
- Esse espelho convergente reúne os raios em direção ao seu foco primário. Nesse ponto é colocado o espelho secundário convexo.
- O espelho convexo faz com que esses raios se espalhem, mas de tal forma que parecem vir de um ponto virtual (atrás dele). Esses mesmos raios, ao voltar, atravessam um orifício central no primário e se reúnem num foco real, onde ficam os instrumentos de detecção. Esse ponto é indicado por F na figura.
Para um espelho convexo:
- Seu foco principal é virtual, localizado atrás do espelho (no mesmo lado de onde vêm os raios incidentes).
- Portanto, qualquer foco real que apareça à frente do espelho não pode ser o seu foco principal; é consequência da combinação óptica com o primário.
Como o ponto F está à frente do espelho secundário (lado oposto ao de seu foco virtual), ele não coincide com o foco principal do espelho convexo. Logo, a proposição é falsa.
Dicas
Erros Comuns
Conceitos-chave
- Espelho côncavo (convergente): forma um foco real à frente do espelho para objetos muito distantes (raios paralelos).
- Espelho convexo (divergente): forma um foco virtual atrás do espelho; nunca produz foco real.
- Telescope Cassegrain: usa um primário côncavo e um secundário convexo para alongar a distância focal e colocar o foco final atrás do primário.
