Questão 75 do ENEM 2013 — Ciências da Natureza

Para entender a transparência de um material como o vidro do ponto de vista microscópico, precisamos analisar como a luz interage com os elétrons dos átomos que o compõem.

A luz pode ser entendida como um feixe de partículas chamadas fótons, e cada fóton carrega uma quantidade específica de energia. Pela mecânica quântica, os elétrons de um átomo ocupam níveis de energia bem definidos. Um elétron só absorve um fóton se a energia desse fóton for igual à diferença de energia entre o nível ocupado e um nível superior disponível.

Em materiais transparentes à luz visível, como o vidro, a diferença de energia entre os níveis eletrônicos (o "gap" de energia) é maior do que a energia dos fótons da luz visível. Assim, os elétrons não conseguem absorver esses fótons.

Como a luz não é absorvida, ela atravessa o material. E, para que o material seja transparente (e não translúcido, como o vidro fosco), a luz não pode ser espalhada aleatoriamente: ela precisa seguir em trajetórias regulares, o que permite a formação de imagens nítidas.

Analisando as alternativas:

• Se a luz fosse absorvida e virasse calor, o material seria opaco.
• Se fosse absorvida e reemitida em todas as direções, ou não absorvida mas espalhada, o material seria translúcido — a luz passaria, mas sem formar imagens nítidas.
• Se fosse absorvida e reemitida de volta, teríamos reflexão (como num espelho).

Portanto, a transparência ocorre porque a luz não é absorvida pelos elétrons e continua seu caminho em trajetórias regulares, o que corresponde à alternativa D.