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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 132 do ENEM 2019

2º dia · Ciências da Natureza · H1 · Física: Refração da luz e lei de Snell

A maioria das pessoas fica com a visão embaçada ao abrir os olhos debaixo d’água. 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 d’água. Estudos mostraram que as pupilas de olhos de indivíduos moken sofrem redução significativa debaixo d’água, 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

  1. A
    da intensidade luminosa incidente na retina.
  2. B
    da difração dos feixes luminosos que atravessam a pupila.
  3. C
    da intensidade dos feixes luminosos em uma direção por polarização.
  4. D
    do desvio dos feixes luminosos refratados no interior do olho.
  5. E
    das reflexões dos feixes luminosos no interior do olho.
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Resolução comentada

Debaixo d'água, o índice de refração do meio externo (água, n\approx 1{,}33) é quase igual ao da córnea. Por isso a córnea deixa de converger a luz como faz no ar, e a imagem se forma atrás da retina, o que causa o embaçamento.

O texto diz que, nos moken, a pupila se contrai muito. Com a pupila pequena, só passam raios próximos do eixo óptico, ou seja, quase paralelos a ele. Esses raios são chamados de paraxiais.

Raios paraxiais sofrem pouco desvio ao serem refratados, e é isso que melhora a nitidez da imagem:

  1. Raios que incidem longe do eixo chegam com ângulos maiores na superfície refratora.
  2. Quanto maior o ângulo de incidência, maior o desvio, e esses raios não convergem no mesmo ponto (aberração esférica).
  3. Ao fechar a pupila, os raios periféricos são barrados. Restam os quase paralelos ao eixo, com desvio pequeno, que convergem para um ponto mais definido.

Portanto, a maior acuidade se explica pela diminuição do desvio dos feixes refratados no interior do olho.

A redução da luz na retina (A) de fato ocorre, mas não melhora a nitidez. A difração (B) até aumenta com aberturas menores. Não há polarização (C) nem foco em reflexões (E) no texto.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AA pupila menor realmente deixa entrar menos luz, mas isso escurece a imagem e não a deixa mais nítida.
  • BA difração aumenta, e não diminui, quando a abertura fica menor; além disso, não é a causa da melhora.
  • CA polarização não tem relação com o fechamento da pupila nem com o texto.
  • EO texto trata do paralelismo dos raios e de seu desvio na refração, não de reflexões internas.

Assuntos: Refração da luz e lei de Snell, Óptica da visão e instrumentos ópticos.

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