UPE 2024 (SSA 3) — questão 28 de Física
Enunciado em texto
Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como , densidade da água , o módulo da carga do elétron como C, massa do próton kg, massa do elétron kg, , constante de Planck Js ou eVs e a velocidade da luz como m/s. 1 atm = Pa. 1 atm = , 1 tonelada-força = N.
Nas férias de inverno, em um hotel-fazenda, um hóspede deparou com um pavão com penacho da cauda aberta. Ficou encantado com o fenômeno óptico colorido chamado de azul e verde iridescentes das penas do pavão, como exibe a figura ao lado. A pena do pavão produz múltiplas reflexões devido à interação da luz branca com as estruturas cristalinas muito pequenas da ordem do comprimento de onda permitindo reforço de alguns comprimentos de onda e supressão de outros.
[Foto: um pavão, com pescoço azul brilhante, diante da cauda aberta, com penas verdes e os “olhos” azulados.]
Disponível em: https://pt.science19.com/what-are-colors-in-peacock-s-feathers-1938. Acesso em:25/07/2023.
Analisando as informações do texto, podemos afirmar que a iridescência está ligada a que fenômenos?
A) Polarização e dispersão
B) Espalhamento e dispersão
C) Interferência e difração
D) Crominância e polarização
E) Luminescência e difração
(Enunciado e figura: SSA 3 — UPE 2024, Sistema Seriado de Avaliação — Universidade de Pernambuco.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Pernambuco (UPE).
Resolução comentada
O que a questão pede: os fenômenos ondulatórios responsáveis pela iridescência (cor que muda com o ângulo) das penas do pavão.
Passo 1 — ler a pista do texto. O texto diz que as penas têm estruturas periódicas muito pequenas, “da ordem do comprimento de onda”, que produzem múltiplas reflexões e permitem “reforço de alguns comprimentos de onda e supressão de outros”. Reforço e supressão de ondas que se superpõem é a definição de interferência (construtiva e destrutiva).
Passo 2 — por que difração também. Estruturas regulares com espaçamento da ordem do comprimento de onda funcionam como uma rede de difração: espalham a luz em direções que dependem do comprimento de onda, e as ondas espalhadas pelas várias estruturas interferem entre si. Por isso a cor muda conforme o ângulo de observação. É a chamada cor estrutural: as penas do pavão não têm pigmento azul. Interferência e difração: alternativa C.
Por que não as outras: polarização (A, D) diz respeito à direção de vibração da luz, não ao reforço de certas cores; dispersão (A, B) é a separação de cores porque o índice de refração depende da cor, como num prisma, e não é a explicação de estruturas periódicas; “crominância” (D) é um termo de vídeo e imagem, não um fenômeno óptico; luminescência (E) é emissão de luz pelo próprio material, e a pena só reflete a luz que recebe.
⚠️ A armadilha: a alternativa B, porque “espalhamento” lembra o azul do céu. O azul do céu vem do espalhamento por partículas muito menores que o comprimento de onda e não muda com o ângulo como na pena; a iridescência vem de estruturas organizadas, da ordem do comprimento de onda, que produzem interferência.
A ideia em uma frase: a iridescência é cor estrutural: microestruturas periódicas difratam a luz, e as ondas interferem, reforçando umas cores e apagando outras conforme o ângulo.
Resposta: alternativa C (interferência e difração).
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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