Questão 124 do ENEM 2019 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos relacionar as características físicas da luz (que é uma onda eletromagnética) com a nossa percepção visual, ou seja, o que enxergamos.

O enunciado nos dá duas informações fundamentais sobre o que aconteceu após a troca das baterias do laser:

1. A cor do laser não se alterou.
2. O brilho (intensidade luminosa) aumentou.

Vamos analisar o que cada uma dessas percepções significa em termos de propriedades ondulatórias:

A Cor da Luz

A cor de uma luz monocromática está diretamente associada à sua frequência (e, consequentemente, ao seu comprimento de onda em um determinado meio). Como o professor notou que a cor do laser continuou a mesma, podemos concluir que a frequência e o comprimento de onda da luz emitida permaneceram inalterados. Isso já nos permite descartar as alternativas que falam sobre essas duas grandezas.

A Velocidade e a Fase

A velocidade de propagação de uma onda eletromagnética depende exclusivamente do meio em que ela está se propagando. Como o laser continua sendo apontado no mesmo ambiente (o ar), a velocidade da luz não muda. A fase da onda, por sua vez, está relacionada à posição do ciclo da onda em um determinado instante de tempo e não tem relação direta com a percepção de brilho.

O Brilho (Intensidade Luminosa)

O brilho que percebemos está relacionado à intensidade da onda eletromagnética, que é a quantidade de energia que a onda transporta por unidade de área em um determinado intervalo de tempo. Na física ondulatória, a energia e a intensidade de uma onda são diretamente proporcionais ao quadrado de sua amplitude ($I \propto A^2$).

Portanto, quando o professor trocou as baterias e o laser ficou com um brilho mais intenso, o que o aparelho passou a fazer foi emitir ondas luminosas com maior energia, ou seja, com maior amplitude.

Dessa forma, a propriedade da onda associada ao aumento do brilho é a amplitude.