Questão 60 do ENEM 2014 — Ciências da Natureza

Quando a luz atravessa um material, o comportamento que decide se ele parece opaco ou translúcido é a refração — o desvio que um raio sofre ao passar de um meio para outro com índice de refração ($n$) diferente. Quanto maior a diferença de $n$ entre os dois meios, maior o desvio; quanto mais próximos os valores, mais reto o raio segue.

O papel seco (opaco)

O papel comum é uma rede de microfibras de celulose entrelaçadas, com espaços vazios entre elas preenchidos por ar. Segundo os valores de $n$ apresentados no quadro da figura, a celulose e o ar têm índices bem diferentes entre si.

Como essa diferença é grande, toda vez que um raio de luz passa do ar para a celulose (e vice-versa) ele sofre um desvio considerável, ou seja, é refratado. E como as fibras estão dispostas de forma aleatória, a luz é refratada em muitas direções diferentes: é o chamado espalhamento. Esse espalhamento intenso impede que a luz atravesse o papel de forma organizada, e por isso ele nos parece opaco.

O papel com glicerina (translúcido)

Ao derramar glicerina sobre o papel, ela penetra nas microfibras e ocupa os espaços que antes eram de ar. Agora a luz transita entre a celulose e a glicerina, e não mais entre a celulose e o ar.

Pelos valores de $n$ do quadro, o índice da glicerina é muito próximo ao da celulose, enquanto o do ar difere bastante deles. Como a diferença de índice entre celulose e glicerina é pequena, pela Lei de Snell o desvio nas interfaces internas fica muito reduzido: a luz quase não é refratada ao cruzar de uma fibra para a glicerina.

Com a luz menos refratada, o espalhamento cai drasticamente. Assim, muito mais luz consegue atravessar a folha seguindo trajetórias praticamente retas, e o material adquire o aspecto translúcido.

Dessa forma, o papel se torna translúcido porque, com a glicerina, a luz passa a ser menos refratada nas interfaces internas do material.

Gabarito: Alternativa D.