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Se você está estudando para o Enem, já deve ter se deparado com o conteúdo de Física Óptica. Mas você sabe como esse assunto cai no Enem? 

A óptica é a parte da física que estuda os fenômenos relacionados à luz, e também seus processos. 

Este é um estudo antigo, que foi evoluindo e trazendo muitas novas descobertas e diversos pormenores ao longo do tempo. 

Por isso, é um dos conteúdos que mais aparecem entre as questões de física da prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias no Enem. 

Neste artigo, vamos conversar um pouco mais sobre a Física Óptica, seus principais conceitos e como ela se divide. Também teremos uma seção dedicada a exercícios que já caíram no Enem. 

Você vai conferir:

O que é e o que estuda a física óptica?
Conceitos de física óptica que aparecem no Enem
Exercícios de física óptica que caíram no Enem

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O que é e o que estuda a física óptica? 

Dentro da física, existe um ramo que se tornou responsável por estudar todos os processos e fenômenos da luz. Esse ramo é a Física Óptica. 

A óptica é um dos estudos mais antigos da humanidade, com registros datados de mais ou menos 2000 a.C. Esses registros mostram como cristais de rocha eram usados para observar as estrelas. 

O primeiro grande avanço da óptica, convencionado entre especialistas, foi a criação do telescópio por Galileu Galilei em 1609. 

Além dessa descoberta, podemos contar com outros avanços tão emblemáticos quanto: 

Todos estes estudos trouxeram novos entendimentos sobre a luz. 

Por exemplo, por conta da hipótese de a luz se comportar como uma onda, Isaac Newton percebeu que ela podia se dispersar ao passar por um prisma. 

Foi por conta do questionamento do comportamento da luz como onda no século XIX, que não explicava o efeito fotoelétrico, que Einstein chegou na comprovação que mostra que a luz é formada por fótons, que são pequenos pedaços de energia. 

E foi por causa desse estudo que Arthur Compton percebeu que na colisão de um fóton com um elétron, a luz se comportava como matéria. 

Por causa desses estudos, hoje sabemos que a luz pode se comportar tanto como onda quanto como partícula, dependendo do que está sendo estudado. 

Conceitos de física óptica que aparecem no Enem 

A física óptica é um conteúdo que aparece entre as questões de física na prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias. 

É bastante comum que o Enem traga questões sobre a óptica geométrica e a óptica ondulatória. Por isso, estes são os conceitos que veremos nesta seção. 

Óptica geométrica 

Dentro da Óptica, a óptica geométrica é aquela que lida com a luz enquanto reta. 

Ou seja, é através dos estudos desta área que podemos explicar e descrever alguns fenômenos como a reflexão e a refração, quando a luz se comporta como um raio, um feixe. 

Existem três princípios neste estudo. Confira: 

  1. Propagação retilínea da luz: a luz só pode se propagar em linha reta.
  2. Reversibilidade: o caminho da luz pode ser invertido sem que haja mudança na imagem.
  3. Independência dos raios de luz: dois ou mais raios podem se cruzar sem afetar a propagação. 

Óptica ondulatória 

Enquanto a óptica geométrica lida com a luz enquanto reta, a óptica ondulatória estuda a natureza da luz enquanto onda. 

Existem alguns fenômenos da óptica que só podem ser explicadas sob esse viés, como a difração, interferência e polarização. Por isso, temos essa área dedicada a estudar as ondas de luz. 

Óptica quântica 

Este é um tópico que não costuma cair muito no Enem, porém é sempre interessante saber que a óptica quântica existe e o que ela significa. 

Assim como a luz se comporta como reta e como onda, também sabemos que ela pode ser compreendida através de suas partículas, os fótons. 

Fenômenos como o efeito fotoelétrico se incluem nesse tipo de óptica, que tem origem nos estudos de Max Planck e nas contribuições que Einstein fez mais tarde. 

Exercícios de física óptica que caíram no Enem 

E agora que você já entendeu quais são os principais conceitos da física óptica, vamos à prática. 

Abaixo, você encontra exercícios que já caíram no Enem para treinar. As respostas estarão depois das questões. Você também pode fazer mais questões neste link. 

Questão 1 – Enem 2021 

Alguns cinemas apresentam uma tecnologia em que as imagens dos filmes parecem tridimensionais, baseada na utilização de óculos 3D. Após atravessar cada lente dos óculos, as ondas luminosas, que compõem as imagens do filme, emergem vibrando apenas na direção vertical ou apenas na direção horizontal. 

Com base nessas informações, o funcionamento dos óculos 3D ocorre por meio do fenômeno ondulatório de 

A) difração.
B) dispersão.
C) reflexão.
D) refração.
E) polarização.

Questão 2 – Enem 2019 

Quando se considera a extrema velocidade com que a luz se espalha por todos os lados e que, quando vêm de diferentes lugares, mesmo totalmente opostos, [os raios luminosos] se atravessam uns aos outros sem se atrapalharem, compreende-se que, quando vemos um objeto luminoso, isso não poderia ocorrer pelo transporte de uma matéria que venha do objeto até nós, como uma flecha ou bala atravessa o ar; pois certamente isso repugna bastante a essas duas propriedades da luz, principalmente a última. 

HUYGENS, C. In: MARTINS, R. A. Tratado sobre a luz, de Cristian Huygens. Caderno de História e Filosofia da Ciência, supl. 4, 1986. 

O texto contesta que concepção acerca do comportamento da luz?

A) O entendimento de que a luz precisa de um meio de propagação, difundido pelos defensores da existência do éter.
B) O modelo ondulatório para a luz, o qual considera a possibilidade de interferência entre feixes luminosos.
C) O modelo corpuscular defendido por Newton, que descreve a luz como um feixe de partículas.
D) A crença na velocidade infinita da luz, defendida pela maioria dos filósofos gregos.
E) A ideia defendida pelos gregos de que a luz era produzida pelos olhos.

Questão 3 – Enem 2010 

O efeito Tyndall é um efeito óptico de turbidez provocado pelas partículas de uma dispersão coloidal. Foi observado pela primeira vez por Michael Faraday em 1857 e, posteriormente, investigado pelo físico inglês John Tyndall. Este efeito é o que torna possível, por exemplo, observar as partículas de poeira suspensas no ar por meio de uma réstia de luz, observar gotículas de água que formam a neblina por meio do farol do carro ou, ainda, observar o feixe luminoso de uma lanterna por meio de um recipiente contendo gelatina. 

REIS, M. Completamente Química: Físico-Química. São Paulo: FTD, 2001 (adaptado). 

Ao passar por um meio contendo partículas dispersas, um feixe de luz sofre o efeito Tyndall devido 

A) à absorção do feixe de luz por este meio.
B) à interferência do feixe de luz neste meio.
C) à transmissão do feixe de luz neste meio.
D) à polarização do feixe de luz por este meio.
E) ao espalhamento do feixe de luz neste meio.

Questão 4 – Enem 2010 

Os espelhos retrovisores, que deveriam auxiliar os motoristas na hora de estacionar ou mudar de pista, muitas vezes causam problemas. É que o espelho retrovisor do lado direito, em alguns modelos, distorce a imagem, dando a impressão de que o veículo está a uma distância maior do que a real. 

Este tipo de espelho, chamado convexo, é utilizado com o objetivo de ampliar o campo visual do motorista, já que no Brasil se adota a direção do lado esquerdo e, assim, o espelho da direita fica muito distante dos olhos do condutor. 

Disponível em: http://noticias.vrum.com.br. Acesso em: 3 nov. 2010 (adaptado). 

Sabe-se que, em um espelho convexo, a imagem formada está mais próxima do espelho do que este está do objeto, o que parece entrar em conflito com a informação apresentada na reportagem. Essa aparente contradição é explicada pelo fato de 

A) a imagem projetada na retina do motorista ser menor do que o objeto.
B) a velocidade do automóvel afetar a percepção da distância.
C) o cérebro humano interpretar como distante uma imagem pequena.
D) o espelho convexo ser capaz de aumentar o campo visual do motorista.
E) o motorista perceber a luz vinda do espelho com a parte lateral do olho.

Gabarito: 

  • Questão 1 – Alternativa E 
  • Questão 2 – Alternativa C 
  • Questão 3 – Alternativa E 
  • Questão 4 – Alternativa C 

Leia também: 

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