Os sensores ópticos são amplamente utilizados em diversas áreas, desde a indústria automotiva até a medicina, para medir propriedades como distância, cor e presença de objetos. Esses sensores emitem um feixe de luz em direção a uma superfície e analisam a luz refletida para obter informações sobre o objeto. Por exemplo: em um sistema de controle de nível de líquido em um tanque, utiliza-se um sensor óptico por reflexão difusa. A intensidade da luz refletida pelo líquido varia em função da altura do líquido no tanque. Sobre a descrição do comportamento da intensidade da luz refletida à medida que o nível do líquido aumenta, é correto afirmar que a intensidade da luz refletida:
Questão
Os sensores ópticos são amplamente utilizados em diversas áreas, desde a indústria automotiva até a medicina, para medir propriedades como distância, cor e presença de objetos. Esses sensores emitem um feixe de luz em direção a uma superfície e analisam a luz refletida para obter informações sobre o objeto. Por exemplo: em um sistema de controle de nível de líquido em um tanque, utiliza-se um sensor óptico por reflexão difusa. A intensidade da luz refletida pelo líquido varia em função da altura do líquido no tanque.
Sobre a descrição do comportamento da intensidade da luz refletida à medida que o nível do líquido aumenta, é correto afirmar que a intensidade da luz refletida:
Alternativas
A) permanece constante, pois o sensor é ajustado para compensar as variações de nível.
B) oscila, devido a luz refletida pela superfície do líquido e pelas paredes do tanque.
C) aumenta de início e depois diminui, devido à formação de bolhas na superfície do líquido.
D) diminui, pois uma maior quantidade de líquido absorve e espalha a luz incidente.
E) aumenta, pois a superfície do líquido atua como um espelho, refletindo mais luz.
Explicação
Em um sensor óptico por reflexão difusa, o emissor lança luz em direção ao alvo (no caso, a superfície do líquido) e o receptor capta apenas uma parte dessa luz que retorna ao sensor após ser espalhada (difundida) pela superfície.
À medida que o nível do líquido aumenta (ou seja, a superfície do líquido se aproxima do sensor), dois efeitos típicos acontecem:
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Menor retorno útil por difusão: a superfície do líquido, em geral, não é um difusor “ideal”; parte da luz penetra no líquido e sofre absorção e espalhamento interno, reduzindo a fração que volta ao receptor do sensor como reflexão difusa.
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Aumento das perdas ópticas: com mais líquido no caminho óptico e maior interação da luz com o meio, cresce a probabilidade de a luz ser atenuada (absorvida/espalhada) antes de retornar ao receptor.
Logo, com o aumento do nível do líquido, a tendência é que a intensidade da luz refletida (captada pelo sensor) seja menor, pois o líquido não se comporta como um refletor perfeito e sim como um meio que atenua a luz incidente.
Alternativa correta: (D).
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