Óptica no Enem

Olá, estudantes!

A dica de Física de hoje do Super Vestibular é sobre um conteúdo que tem grandes chances de estar presente no Enem deste ano: a Óptica.

A Óptica é a parte da Física que estuda os fenômenos associados à luz. De acordo com o edital, as questões sobre Óptica no Enem podem abordar os seguintes conteúdos: óptica e radiação, reflexão e refração, Óptica geométrica: lentes e espelhos, formação de imagens e instrumentos ópticos simples.

Além disso, constam também os fenômenos ondulatórios, que também devem ser estudados, já que a luz também pode ser considerada uma onda eletromagnética. Assim, é necessário informar-se sobre período, frequência e ciclo; propagação: relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda; e ondas em diferentes meios de propagação.

Agora que você já sabe quais são os conteúdos que podem ser abordados, confira algumas dicas que vão ajudá-lo na resolução de questões sobre Óptica no Enem:

1. Conhecer as definições dos conteúdos que foram citados no edital. Embora conceitos não sejam tão comumente cobrados, é necessário conhecê-los para conseguir relacioná-los com os fenômenos que a prova pode abordar;

2. Saber relacionar fenômenos do cotidiano com os conceitos citados. Uma das características do Enem é adotar questões que envolvam eventos do dia a dia, mas é necessário saber a explicação científica para eles. Os textos encontrados na seção “Óptica” são uma boa opção para você que deseja entender cientificamente os fenômenos cotidianos.

3. Conhecer as aplicações científicas da Óptica, como o funcionamento dos instrumentos ópticos e do olho humano.

4. Conhecer as fórmulas que relacionam as grandezas que caracterizam a luz (velocidade, frequência e comprimento de onda) e as equações utilizadas para calcular a posição e o tamanho das imagens formadas por lentes e espelhos.

É importante também conhecer a forma como as questões são abordadas pelo exame. Portanto, confira a seguir duas questões resolvidas sobre Óptica no Enem de anos anteriores.

Questão 37 – caderno amarelo - 2009

Sabe-se que o olho humano não consegue diferenciar componentes de cores e vê apenas a cor resultante, diferentemente do ouvido, que consegue distinguir, por exemplo, dois instrumentos diferentes tocados simultaneamente. Os raios luminosos do espectro visível, que têm comprimento de onda entre 380 nm e 780 nm, incidem na córnea, passam pelo cristalino e são projetados na retina. Na retina, encontram-se dois tipos de fotorreceptores, os cones e os bastonetes, que convertem a cor e a intensidade da luz recebida em impulsos nervosos. Os cones distinguem as cores primárias: vermelho, verde e azul, e os bastonetes diferenciam apenas níveis de intensidade, sem separar comprimentos de onda. Os impulsos nervosos produzidos são enviados ao cérebro por meio do nervo óptico, para que se dê a percepção da imagem.

Um indivíduo que, por alguma deficiência, não consegue captar as informações transmitidas pelos cones, perceberá um objeto branco, iluminado apenas por luz vermelha, como

a) um objeto indefinido, pois as células que captam a luz estão inativas.

b) um objeto rosa, pois haverá mistura da luz vermelha com o branco do objeto.

c) um objeto verde, pois o olho não consegue diferenciar componentes de cores.

d) um objeto cinza, pois os bastonetes captam luminosidade, porém não diferenciam cor.

e) um objeto vermelho, pois a retina capta a luz refletida pelo objeto, transformando-a em vermelho.

Resolução

Quando um indivíduo tem alguma deficiência nos cones — estruturas responsáveis pela diferenciação da cor dos objetos —, somente os bastonetes, que são responsáveis pela percepção da intensidade da cor, são os responsáveis pela visão. Assim, os objetos são vistos apenas na cor cinza.

Alternativa D

Questão 80 – caderno amarelo – Enem 2010

Um grupo de cientistas liderado por pesquisadores do instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, construiu o primeiro metamaterial que apresenta valor negativo do índice de refração relativo para a luz visível. Denomina-se metamaterial um material óptico artificial, tridimensional, formado por pequenas estruturas menores do que o comprimento de onda da luz, o que lhe dá propriedades e comportamentos que não são encontrados em materiais naturais. Esse material tem sido chamado de "canhoto".

Disponível em: http://www.invocaçãotecnologica.com.br. Acesso em: 28 abr. (adaptado).

Considerando o comportamento atípico desse metamaterial, qual é a figura que representa a refração da luz ao passar do ar para esse meio?

Alternativas da questão sobre óptica no Enem com os possíveis comportamentos do raio de luz refratado

Resolução

Em materiais comuns, o índice de refração sempre é positivo; dessa forma, os raios de luz incidente e refratado ficam opostos uns aos outros.

Mas no caso do metamaterial, que apresenta um índice de refração negativo, os raios de luz incidente e refratado possuem a mesma direção.

Essa característica é encontrada na Alternativa D.