Questão 104 caderno azul ENEM 2017 PPL

O debate a respeito da natureza da luz perdurou por séculos, oscilando entre a teoria corpuscular e a teoria ondulatória.
No início do século XIX, Thomas Young, com a finalidade de auxiliar na discussão, realizou o experimento apresentado de forma simplificada na figura.
Nele, um feixe de luz monocromático passa por dois anteparos com fendas muito pequenas. No primeiro anteparo há uma fenda e no segundo, duas fendas.
Após passar pelo segundo conjunto de fendas, a luz forma um padrão com franjas claras e escuras.

Com esse experimento, Young forneceu fortes argumentos para uma interpretação a respeito da natureza da luz, baseada em uma teoria 

A) corpuscular, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer dispersão e refração. 

B) corpuscular, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer dispersão e reflexão. 

C) ondulatória, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer difração e polarização. 

D) ondulatória, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer interferência e reflexão.

E) ondulatória, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer difração e interferência.

Resolução em Texto

📚 Matérias Necessárias para a Solução

  • Óptica – Natureza da Luz / Teoria Ondulatória / Experimento de Young

🔢 Nível da Questão

🔹Médio, com foco na interpretação conceitual de um experimento histórico de Física

✅ Gabarito

  • Letra E – ondulatória, justificada pelo fato de, no experimento, a luz sofrer difração e interferência.

📝 Resolução Passo a Passo


🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo

O enunciado menciona um experimento realizado por Thomas Young em que a luz monocromática atravessa uma fenda simples e, em seguida, uma fenda dupla. Como resultado, forma-se um padrão de franjas claras e escuras no anteparo.

🔍 O comando pede que se determine qual teoria da luz é reforçada por esse experimento e quais fenômenos físicos justificam essa teoria.

📌 O objetivo é identificar:

  • A teoria (ondulatória ou corpuscular)
  • Os fenômenos (difração, interferência, reflexão, refração, etc.)
  • O porquê de apenas uma dessas teorias explicar corretamente o que foi observado

📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários

🌊 Teoria Ondulatória da Luz (Huygens, Young):

  • Luz se comporta como onda

⚛️ Teoria Corpuscular da Luz (Newton):

  • Luz é feita de partículas (corpúsculos)

🔸 Difração

Fenômeno no qual uma onda se espalha ou se curva ao passar por uma fenda estreita.
➡ É exclusivo de ondas (não acontece com partículas).

No experimento, a luz ao passar pela fenda simples sofre difração, formando uma nova frente de onda.

🔸 Interferência

É a sobreposição de duas ou mais ondas no espaço, gerando:

  • Franjas claras: interferência construtiva (pico + pico)
  • Franjas escuras: interferência destrutiva (pico + vale)

No experimento, as duas fendas funcionam como fontes coerentes de luz. As ondas geradas interferem entre si, formando franjas alternadas no anteparo.

🔸 Teorias da Luz

Teoria Explica Difração Explica Interferência
Corpuscular ❌ Não ❌ Não
Ondulatória ✅ Sim ✅ Sim

📌 A formação de franjas não pode ser explicada pela teoria corpuscular (Newton), pois partículas não interferem entre si.


🧮 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto

O experimento mostra que:

  • A luz passa pela fenda simples e se difrata
  • Depois atravessa duas fendas, que se comportam como duas novas fontes de ondas
  • Essas ondas se interferem, gerando um padrão de franjas claras e escuras

🧠 Isso indica claramente que:

  • A luz não se comporta como partícula
  • Mas sim como onda, pois sofre difração e produz interferência

Aprofundando:

Se a luz fosse feita de partículas, ao passar por duas fendas, veríamos dois feixes retos no anteparo.
O que se vê, no entanto, é um padrão de várias franjas claras e escuras.
Isso só pode ser explicado se a luz for onda, pois:

  • Difração permite que a luz se espalhe pelas fendas
  • Interferência entre ondas produz franjas no anteparo

📌 Assim, a observação invalida a teoria corpuscular e reforça a teoria ondulatória da luz.


🧷 Passo 4: Análise das alternativas e resolução

A) Corpuscular – dispersão e refração
🔴 Incorreto. A luz não sofre dispersão nem refração no experimento.

B) Corpuscular – dispersão e reflexão
🔴 Incorreto. Nenhum dos fenômenos apresentados ocorre.

C) Ondulatória – difração e polarização
🔴 Incorreto. Difração ocorre, mas polarização não aparece no experimento.

D) Ondulatória – interferência e reflexão
🔴 Parcialmente correto, mas reflexão não é observada aqui.

E) Ondulatória – difração e interferência
🟢 Correta. São exatamente os dois fenômenos principais observados no experimento.


🎯Passo 5: Conclusão e justificativa final

✅ A alternativa correta é a letra E.

O experimento de Young forneceu uma das provas mais robustas da natureza ondulatória da luz, ao revelar:

  • Difração: a luz se comporta como uma onda ao passar por fendas estreitas.
  • Interferência: as ondas de luz se somam ou se anulam, gerando franjas claras e escuras.

Esses fenômenos não podem ser explicados pela teoria corpuscular, mas são naturalmente previstos pela teoria ondulatória.

Portanto, o experimento reforça que a luz se comporta como uma onda.

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