Questão 12 (2º dia) da 2ª fase da UNICAMP 2024

Num processo de produção de chips, usa-se luz gerada pelo plasma de uma gota de estanho. Essa luz é usada para gravar o desenho dos dispositivos em uma superfície.

a) Para garantir que uma gota não interfira no plasma de outra, elas devem ser injetadas, em intervalos de tempo bem definidos, na máquina que faz a escrita dos chips. Sabendo que a velocidade das gotas é v = 80\text{ m/s}, e que elas são injetadas a uma frequência f = 50\text{ kHz}, qual a distância \Delta s entre duas gotas consecutivas?

b) Para a escrita dos chips, uma lente objetiva é utilizada na focalização de um feixe luminoso na superfície. A figura A ilustra dois raios luminosos incidindo paralelamente ao eixo óptico de uma lente convergente de diâmetro D = 6{,}0\text{ mm} e distância focal F = 4{,}0\text{ mm}, imersa no ar (n_{\text{ar}} = 1). Para mudar a trajetória do feixe luminoso e melhorar o processo de gravação, usa-se um líquido entre a lente e a superfície. A figura B representa uma situação similar à da figura A, com os raios que emergem da lente adentrando um meio líquido. Qual é o índice de refração n_2 do líquido?