ENEM 2019 — questão 129 de Física
Enunciado em texto
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
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.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
Primeiro, por que a visão fica embaçada debaixo d'água. No ar, quem faz a maior parte do desvio da luz não é o cristalino: é a córnea, porque a diferença entre o índice de refração do ar () e o dela () é grande. Debaixo d'água, o ar é substituído pela água (), quase igual ao da córnea — o desvio na córnea praticamente desaparece. O olho fica muito "fraco" e a imagem se forma atrás da retina.
Agora, o que a pupila menor faz. O enunciado dá a pista já mastigada: com a pupila reduzida, "os raios luminosos incidem quase paralelamente ao eixo óptico". Esses são os raios paraxiais — os que passam pertinho do centro.
Raio paraxial sofre desvio pequeno na refração. Pela lei de Snell,
com pequeno o desvio é pequeno, e — mais importante — todos os raios que entram convergem praticamente para o mesmo ponto. Os raios que passariam longe do eixo são justamente os que erram o foco (aberração esférica). Cortando-os, o borrão encolhe e a imagem fica nítida.
É o mesmo efeito do furinho. Quem tem miopia e olha por um furo pequeno feito com os dedos enxerga melhor sem óculos: é o efeito estenopeico, o mesmo princípio da câmera pinhole e o mesmo motivo de fotógrafo "fechar o diafragma" para aumentar a profundidade de campo.
Por que as outras caem:
• A (intensidade luminosa): a pupila menor de fato deixa entrar menos luz — mas menos luz piora a visão, não melhora. Isso é o custo do efeito, não a causa.
• B (difração): a difração aumenta quando a abertura diminui; ela é o limite que atrapalha, e num furo do tamanho de uma pupila é desprezível.
• C (polarização): a pupila não polariza luz.
• E (reflexões internas): não são o mecanismo da formação da imagem no olho.
A ideia em uma frase: pupila menor seleciona os raios paraxiais, que sofrem menor desvio na refração e convergem melhor — mais nitidez, ao preço de menos luz.
Resposta: alternativa D.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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