Questão 84 — ENEM 2010Caderno azul · 1º Dia

📋 Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Física → Óptica (refração e Lei de Snell)
• ⚡ Nível: Médio — basta aplicar a Lei de Snell com um índice negativo e ver o que acontece com o ângulo.
• 🎯 Tema/Habilidade: Refração em um metamaterial de índice negativo.
• 🏆 Gabarito: D — revelado após a resolução completa

🔎 Passo 1 — O que a questão pede

• Comando: identificar o esquema que representa a refração da luz ao entrar no metamaterial.
• Estrutura da questão: as alternativas são diagramas de raios. A escolha se decide pelo lado da normal em que o raio refratado aparece.
• Armadilha antecipada: desenhar mentalmente a refração comum, com o raio se aproximando da normal mas permanecendo do outro lado. Com índice negativo isso muda.

📚 Passo 2 — O conceito em jogo

A Lei de Snell relaciona os meios e os ângulos: n₁ · sen θ₁ = n₂ · sen θ₂, com os ângulos medidos a partir da normal.

Num material comum, n₂ é positivo e o raio refratado fica do lado oposto da normal em relação ao raio incidente — o comportamento a que estamos habituados.

Se n₂ é negativo, então sen θ₂ precisa ser negativo para manter a igualdade. Ângulo negativo significa medido para o outro lado: o raio refratado passa a ficar do mesmo lado da normal que o incidente.

🧮 Passo 4 — O caminho até a resposta

Aplique a Lei de Snell com n₁ positivo, do ar, e n₂ negativo, do metamaterial.

Para o produto se manter igual, o seno do ângulo de refração tem de ser negativo — ou seja, o ângulo é medido para o lado oposto ao habitual.

O esquema correto é aquele em que o raio refratado permanece do mesmo lado da normal que o raio incidente, e não atravessa para o outro lado — alternativa D.

🏁 Passo 6 — O que levar dessa questão

Índice de refração negativo inverte o lado do raio refratado. Guarde a imagem: em vez de cruzar a normal, ele fica do mesmo lado.