O tamanho mínimo que a visão humana é capaz de visualizar sem o uso de equipamento auxiliar é equivalente a 100 micrômetros (1 micrômetro = 10-3 milímetros). Uma estudante pretende visualizar e analisar hemácias do sangue humano, que medem 0,007 mm de diâmetro. Ela adquiriu um microscópio óptico que tem uma lente ocular que amplia em 10 vezes a imagem do objeto em observação, e um conjunto de lentes objetivas com estas capacidades de ampliação:
lente I: 2 vezes;
lente II: 10 vezes;
lente III: 15 vezes;
lente IV: 1,1 vez;
lente V: 1,4 vez.
O funcionamento desse microscópio permite o uso da lente ocular sozinha ou a combinação dela com uma de suas lentes objetivas, proporcionando, nesse caso, um aumento de sua capacidade de ampliação final, que é dada pelo produto entre as capacidades de ampliação da ocular e da objetiva.
Essa estudante pretende selecionar a lente objetiva de menor capacidade de ampliação que permita, na combinação com a ocular, visualizar hemácias do sangue humano.
A lente objetiva a ser selecionada pela estudante é a
Esta questão avalia o conceito de ampliação total de um microscópio óptico, que é o produto entre a ampliação da lente ocular e a ampliação da lente objetiva escolhida.
Primeiro, é preciso determinar a ampliação mínima necessária para visualizar uma hemácia. A visão humana distingue objetos a partir de 100 micrômetros, ou seja, 0{,}1 mm. O diâmetro de uma hemácia é 0{,}007 mm. Portanto, a ampliação mínima exigida é:
\text{Ampliação mínima} = \frac{0{,}1}{0{,}007} \approx 14{,}3\times
A lente ocular amplia 10\times. A ampliação total com cada objetiva é dada por A_{\text{total}} = 10 \times A_{\text{objetiva}}. Verificando cada lente:
Lente IV (1{,}1\times): 10 \times 1{,}1 = 11\times → imagem com 0{,}007 \times 11 = 0{,}077 mm → abaixo do limite visível.
Lente V (1{,}4\times): 10 \times 1{,}4 = 14\times → imagem com 0{,}007 \times 14 = 0{,}098 mm → ainda abaixo de 0{,}1 mm.
Lente I (2\times): 10 \times 2 = 20\times → imagem com 0{,}007 \times 20 = 0{,}14 mm → acima do limite, portanto visível.
As lentes de 10\times e 15\times também permitem a visualização, mas com ampliações maiores que o necessário. A questão pede a lente objetiva de menor ampliação que ainda permita enxergar a hemácia, que é a lente I (2 vezes), resultando em ampliação total de 20\times.
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