Pular para o conteúdo
Plataforma ENEMEntrar
Acervo de itens

Questão do ENEM 2022

Ciências da Natureza · habilidade 1Reaplicação · Caderno Azul · Questão 115

Na área de comunicações, a demanda por grande volume de dados exige uma transmissão em alta frequência. Uma inovação nesse sentido foi o desenvolvimento da fibra óptica, que faz uso da luz como portadora de sinais. A fibra óptica é um meio de propagação da luz formada por duas camadas de vidro, com índices de refração diferentes. Considere que a camada externa da fibra apresente índice de refração n2n_2, e a camada interna, índice de refração n1n_1, como ilustrado na figura.

O objetivo dessa diferença é obter a condição de reflexão interna total do sinal óptico que se encontre na camada interna, de forma que ele se propague por toda a extensão da fibra.

A tecnologia envolvida na confecção das fibras ópticas deve garantir que o ângulo de refração e a relação entre n1n_1 e n2n_2 sejam, respectivamente,

Figura 1 do item 126522
  1. Alternativa A: 45° e n2<n1n_2 < n_1.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Um ângulo de refração de 45° significa que parte da luz passa para a camada externa, de modo que não há reflexão interna total. A relação entre os índices está correta, mas o ângulo não corresponde ao limite da reflexão total.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  2. Alternativa B: nulo e n2>n1n_2 > n_1.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Um ângulo de refração nulo significa que o raio atravessa a fronteira na direção da normal, e portanto sai da fibra. Com índice da camada externa maior, a luz se aproxima da normal e nunca sofre reflexão total.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  3. Alternativa C: nulo e n2<n1n_2 < n_1.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. A relação entre os índices está correta, mas um ângulo de refração nulo significa luz atravessando a fronteira perpendicularmente. Isso é o contrário da reflexão total, em que a luz não passa para a camada externa.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  4. Alternativa D: 90° e n2>n1n_2 > n_1.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Se o índice da camada externa fosse maior, o ângulo de refração seria menor que o de incidência, e não chegaria a 90°. Além disso, a reflexão total só ocorre quando a luz vai de um meio mais refringente para um menos refringente.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  5. Alternativa E: 90° e n2<n1n_2 < n_1. gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. A reflexão interna total só ocorre quando a luz passa de um meio de maior índice de refração para um de menor índice, ou seja, n2<n1n_2 < n_1. Pela lei de Snell, n1sin⁡θ1=n2sin⁡θ2n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2, no ângulo limite o raio refratado fica a 90° da normal, rasante à superfície. Acima desse limite, não há refração e a luz fica confinada na fibra.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

Comentários do professor

Ainda sem comentário cadastrado.

Comentários de alunos

Entre com uma conta matriculada em turma para ver e postar comentários.

Fonte e auditoria
Código INEP
126522
Código da prova
1125
Arquivo do PDF
ENEM_2022_P2_CAD_07_DIA_2_AZUL.pdf