Questão 84 do ENEM 2010 comentada
Entenda como o sinal do índice de refração determina a direção da luz ao entrar em um metamaterial.
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?
- A
- B
- C
- D
- E
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Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão cobra a relação entre o índice de refração e o desvio da luz ao atravessar uma interface. Você precisa reconhecer a refração atípica associada a um índice negativo.
Resolução
“valor negativo do índice de refração relativo para a luz visível.”
O trecho decisivo informa que o metamaterial tem índice de refração negativo. Por isso, a luz não segue a direção de refração esperada para um material comum: seu desvio ocorre de modo atípico em relação à normal.
Na figura, a linha vertical representa a superfície de separação entre o ar e o metamaterial. A linha tracejada indica a normal, usada como referência para observar o desvio. A figura correta precisa mostrar a luz atravessando a superfície e seguindo a direção compatível com o índice negativo.
A figura D representa esse comportamento. As figuras que mostram a luz voltando ao ar ou seguindo uma direção incompatível com a refração negativa não correspondem ao texto. Portanto, a representação correta é a D.
Alternativa por alternativa
- A
A luz retorna ao ar, em vez de atravessar a interface e se refratar no metamaterial.
- B
A direção do raio transmitido não representa o desvio atípico associado ao índice negativo.
- C
O raio transmitido segue uma direção incompatível com a refração em um meio de índice negativo.
- D
Correta. A figura mostra a luz atravessando a interface na direção correspondente à refração atípica do metamaterial.
- E
A direção mostrada para o raio transmitido não corresponde ao comportamento associado ao índice negativo.
Para lembrarUm índice de refração negativo produz uma refração atípica, cujo desvio deve ser avaliado em relação à normal à superfície.
Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.
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