Assunto que estuda os raios luminosos e os fenômenos associados a eles, o tema tem grande importância dentro da física. Por isso, saber mais sobre como cai a óptica no Enem pode ser um diferencial que te ajuda a garantir a tão sonhada vaga na universidade.

Para saber mais sobre óptica, seus conceitos e como o tema pode cair na prova, o Estratégia Vestibulares preparou esse conteúdo. Confira!

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Óptica introdução

Para o estudo dessa área, vamos aprender os Princípios da Óptica Geométrica que vão ser importantes para entender a formação das imagens:

Propagação retilínea da luz: o deslocamento ocorre sempre em linha reta, sem fazer curvas e esse fenômeno pode ser observado através das sombras;
Independência dos raios: a trajetória de um raio não interfere na trajetória de outro quando se cruzam;
Reversibilidade dos raios: um raio luminoso pode reverter o seu sentido sem alterar a sua trajetória.

Principais assuntos sobre Óptica no Enem

Os assuntos que você não deve deixar de estudar para o Enem são os fenômenos luminosos, os processos e as características da formação de imagens e o estudo da óptica relacionada à visão humana.

Reflexão da luz

O fenômeno da reflexão ocorre quando o raio incide sobre uma determinada superfície e “volta”, sem atravessar ou sem ficar retido no corpo, seguindo as leis da reflexão:

O raio incidente e o raio refletido são coplanares;
Ângulo de incidência e o de reflexão apresentam a mesma medida.

O principal exemplo de reflexão, é o espelho, que, para o nível de vestibular, pode ser plano, côncavo ou convexo e você vai aprender sobre a formação das imagens mais abaixo.

Refração da luz

O fenômeno da refração é aquele em que um raio luminoso incide sobre uma superfície e a atravessa, passando para o outro meio. Geralmente, ocorre mudança na trajetória desse raio devido à diferença nos índices de refração.

Absorção da luz

Nesse processo, parte da luz que incide sobre uma superfície fica retida no corpo, provocando um aumento da temperatura devido à absorção da energia luminosa e a conversão desta em energia térmica.

Lentes e espelhos

Lentes e espelhos são capazes de produzir imagens a partir da luz. No caso dos espelhos, ocorre a reflexão desses raios e podemos classificá-los em:

Espelho plano: é o mais comum no cotidiano, produz imagens de mesma altura, forma e orientação, em que a distância entre o objeto e o espelho é a mesma distância entre a imagem e o espelho. Mas é importante lembrar que são imagens enantiomorfas, ou seja, invertidas;

Espelho côncavo: esse espelho é do tipo esférico, em que a parte interna é espelhada, e é o mais comum de aparecer em questões que envolvam a formação de imagens por encontro de raios, que, no espelho côncavo é possível produzir quatro tipos delas;

Espelho convexo: também é um espelho esférico, mas com a parte externa espelhada, produzindo apenas um tipo de imagem, que é virtual, direita e menor.

Já as lentes, são instrumentos ópticos que atuam por meio da refração dos raios luminosos, e podem ser do tipo:

Divergente: essa lente possui bordas grossas que divergem os raios de luz e forma apenas um tipo de imagem, que é virtual direita e menor;

Convergente: lente de bordas finas que convergem os raios para um ponto, podendo formar quatro imagens diferentes, a depender do posicionamento do objeto.

Formação de imagens

Uma imagem é formada pelo encontro de dois raios luminosos ou pelo encontro do prolongamento deles.

Nos espelhos esféricos, adotamos as seguintes propriedades para desenhar os raios e encontrar as imagens formadas por eles:

Todo raio que incide paralelamente ao eixo é refletido passando pelo foco;
Todo raio que incide passando sobre o foco é refletido paralelamente ao eixo;
Todo raio que incide sobre o raio de curvatura é refletido com a mesma trajetória;
Todo raio que incide sobre o vértice é refletido simetricamente.

Copie esses esquemas no seu caderno e desenhe os raios incidentes e os raios refletidos para praticar a construção de imagens nos espelhos esféricos, lembrando que, no espelho convexo, o que passa pelos pontos é o prolongamento dos raios:

Já nas lentes, é possível utilizar as mesmas propriedades. Contudo, ocorre a refração da luz ao invés da reflexão:

Todo raio que incide paralelamente ao eixo é refratado passando pelo foco;
Todo raio que incide passando sobre o foco é refratado paralelamente ao eixo;
Todo raio que incide sobre o antiprincipal é refratado com a mesma trajetória;
Todo raio que incide sobre o centro óptico é refratado simetricamente.

Lembrando que que centro óptico corresponde ao vértice do espelho esférico, e o antiprincipal, ao centro de curvatura.

Instrumentos ópticos

São instrumentos que auxiliam na visualização de imagens, ampliando objetos pequenos como os óculos, a lupa e o microscópio, ou ainda aproximando objetos a longas distâncias, como o binóculo, a luneta e o telescópio.

Óptica da visão

Nas provas do Enem, é comum aparecer alguns desvios da visão humana em questões que perguntem a forma de correção desse quadro. Veja alguns deles abaixo:

Miopia: nesse desvio, a imagem é formada antes da retina e pode ser corrigida por lente divergente;

Hipermetropia: a imagem, nesse caso, é formada depois da retina e pode ser corrigida por lente convergente;

Astigmatismo: ocorre um problema no foco e pode ser corrigido por lentes cilíndricas que não são cobradas de forma aprofundada no Ensino Médio.

Questões sobre Óptica do Enem

Agora que você está por dentro da Óptica Geométrica, teste seus conhecimentos com essas questões do Exame Nacional do Ensino Médio que o Estratégia Vestibulares selecionou para você:

(Enem 2019) A maioria das pessoas fica com a visão embaçada ao abrir os olhos debaixo dʼágua. Mas há uma exceção: o povo moken, que habita a costa da Tailândia. Essa característica se deve principalmente à adaptabilidade do olho e à plasticidade do cérebro, o que significa que você também, com algum treinamento, poderia enxergar relativamente bem debaixo dʼágua. Estudos mostraram que as pupilas de olhos de indivíduos moken sofrem redução significativa debaixo dʼágua, o que faz com que os raios luminosos incidam quase paralelamente ao eixo óptico da pupila.

GISLÉN, A. et al. Visual Training Improves Underwater Vision in Children.Vision Research, n. 46, 2006 (adaptado).

A acuidade visual associada à redução das pupilas é fisicamente explicada pela diminuição

a) da intensidade luminosa incidente na retina.

b) da difração dos feixes luminosos que atravessam a pupila.

c) da intensidade dos feixes luminosos em uma direção por polarização.

d) do desvio dos feixes luminosos refratados no interior do olho.

e) das reflexões dos feixes luminosos no interior do olho.

Gabarito: D, pois com a redução do desvio dos feixes, é possível ter uma percepção melhor das imagens.

(Enem 2013) Devido à sua resistência mecânica, baixa condutividade térmica e transparência à luz, o vidro tem sido cada vez mais utilizado na construção civil, aplicado em portas, janelas e telhados. Sua transparência é importante porque resulta em uma grande economia da energia elétrica usada na iluminação interna do ambiente. Microscopicamente, a transparência ocorre devido à forma com que a luz incidente interage com os elétrons dos átomos que compõem o material vítreo.

A transparência pode ser explicada, considerando-se que a luz

a) é absorvida pelos elétrons e transformada em calor.

b) é absorvida pelos elétrons e reemitida em todas as direções.

c) não é absorvida pelos elétrons e é espalhada em diversas direções.

d) não é absorvida pelos elétrons e continua seu caminho em trajetórias regulares.

e) é absorvida pelos elétrons e reemitida de volta pela mesma trajetória de onde veio.

Gabarito: D, pois a luz não perde energia na absorção

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Como cai a óptica no Enem

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