RESUMO: Apresentamos a validação de um teste em três camadas para acessar elementos do perfil epistemológico do conceito de densidade e o design do perfil de 249 estudantes do Ensino Médio e 75 da universidade. A partir da modelagem Rasch, avaliamos as propriedades psicométricas dos testes e investigamos o perfil. Os resultados indicaram: i) bom ajuste do modelo; ii) boa consistência interna; iii) incerteza sobre a dimensionalidade; iv) bom ajuste dos itens; e v) mau ajuste das pessoas. Identificamos que os itens que marcam a iniciação do perfil se referem a um conhecimento pouco articulado. Constatamos que itens do empirismo, que demandam raciocínio lógico mais complexo, têm seu nível de dificuldade semelhante aos da zona do racionalismo tradicional. Esse resultado reforça a necessidade de uma discussão acerca dos instrumentos que são utilizados para acessar o conhecimento dos estudantes, principalmente em termos da sua validade para alcançar esse objetivo.