Questão 84 do Enem 2010: a refração da luz num metamaterial "canhoto"

Enem 2010 · 1º dia · caderno azul · Física · Óptica

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D A luz atravessa a superfície e o raio refratado segue para baixo, do mesmo lado da normal que o raio incidente

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.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 28 abr. 2010 (adaptado).

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

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Como a luz refrata ao entrar num meio de índice de refração negativo.

Refração comum

O raio refratado fica do lado oposto da normal em relação ao raio incidente.

Índice negativo

Pela lei de Snell, com n negativo o ângulo de refração troca de sinal: o raio refratado aparece do mesmo lado da normal que o incidente. Por isso o material é chamado de “canhoto”.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Foi a mais marcada. O raio volta para o ar: é reflexão, não refração. (23,9% marcaram)
B
É a refração de um material comum, com índice positivo. (21% marcaram)
C
Também é refração comum, só com outro ângulo. (19,9% marcaram)
E
Não mostra a luz entrando no meio. (11,1% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.370.400 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 630 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 18ª mais difícil de 41 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram23,3%dos candidatos marcaram a D

Habilidade 1 · Competência 1Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.

Como os candidatos responderam

A23,9% mais marcada
B21%
C19,9%
D23,3% ✓ gabarito
E11,1%

Em branco: 0,6% · Mais de uma marcada: 0,2%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50015,7%
500 a 60028,8%
600 a 70052,1%
700 ou mais73,3%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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