Folhas de papel, como as utilizadas para a impressão de documentos, são opacas e permeáveis aos líquidos. Esse material é constituído de microfibras entrelaçadas de celulose, que são transparentes à luz. Quando sobre elas se derrama glicerina, elas se tornam translúcidas. Uma imagem da superfície de uma folha de papel, ampliada por um microscópio eletrônico de varredura, pode ser vista na figura. No quadro é apresentada a razão (n) entre a velocidade da luz no vácuo e no respectivo material (celulose, glicerina ou ar).
Nessa situação, o papel se tornou translúcido porque a luz é:
A) mais refletida
B) mais absorvida
C) mais espalhada
D) menos refratada
E) menos transmitida
Resolução em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
Óptica (refração da luz, índice de refração, transmissão e espalhamento)
📝 Tema/Objetivo Geral:
Compreender o papel do índice de refração na transparência e aparência óptica de materiais compostos.
📊 Nível da Questão:
Médio — envolve conceitos fundamentais de refração e exige interpretação do comportamento da luz em meios heterogêneos.
🎯 Gabarito:
D) menos refratada
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📄 O enunciado apresenta um experimento simples: ao derramar glicerina sobre uma folha de papel, ela deixa de ser opaca e passa a ser translúcida. Sabemos que o papel é feito de microfibras de celulose, que originalmente têm ar entre elas.
🔎 O que está sendo pedido?
Identificar por que o papel se torna translúcido após a aplicação da glicerina — ou seja, qual fenômeno óptico é reduzido ou alterado nesse processo.
🎯 Objetivo cristalino:
Entender como a substituição do ar pela glicerina nos espaços entre as fibras reduz a refração da luz, tornando o meio mais homogêneo e menos dispersivo para os raios luminosos.
🧠 Dúvida comum:
“Mas glicerina e celulose não são transparentes? Por que o papel continua apenas translúcido?”
Porque mesmo com índices semelhantes, o meio ainda não é perfeitamente homogêneo. Mas com a redução da refração intensa, o espalhamento também diminui — e o papel passa a permitir a passagem parcial da luz.
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 A refração da luz ocorre quando ela atravessa meios com índices de refração diferentes — sua velocidade muda, e isso causa desvios na direção da propagação.
📌 Em meios heterogêneos, como o papel seco (celulose + ar), os feixes de luz sofrem refrações múltiplas e intensas — isso causa espalhamento, fazendo com que o papel seja opaco ou branco.
📌 Quando a glicerina (n = 1,47) preenche os espaços antes ocupados pelo ar (n = 1,00), o meio torna-se mais uniforme, pois a diferença de índice entre glicerina e celulose (1,47 e 1,46) é muito pequena.
🔍 Resultado: a luz é menos refratada ao atravessar o papel com glicerina, gerando menos espalhamento, e o papel passa a ser translúcido.
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📋 O papel seco é opaco devido à grande diferença de índice entre celulose (1,46) e ar (1,00), o que gera muita refração e espalhamento da luz nas interfaces entre as fibras e o ar.
📌 Ao adicionar glicerina, que tem índice quase igual ao da celulose, os desvios da luz (refrações) diminuem drasticamente. Isso reduz o espalhamento, e o papel permite que parte da luz atravesse.
🔁 O material não vira transparente porque ainda há estruturas internas, mas ele deixa de ser opaco — se torna translúcido.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
📌 Fórmula da refração não é necessária aqui, mas o conceito de desvio da luz ao mudar de meio é essencial.
💡 Quanto maior a diferença entre os índices de refração, maior o desvio (refração).
Entre celulose e ar, há muita refração.
Entre celulose e glicerina, praticamente não há desvio perceptível.
📉 Menos refração ⇒ Menos espalhamento ⇒ Maior transmissão da luz ⇒ Papel translúcido
Passo 5: Análise das Alternativas
A) mais refletida
❌ Incorreta — a luz não está sendo mais refletida, e sim mais transmitida por redução da refração.
B) mais absorvida
❌ Incorreta — nem a celulose nem a glicerina absorvem significativamente a luz visível.
C) mais espalhada
❌ Incorreta — com a glicerina, o espalhamento é reduzido, não ampliado.
D) menos refratada
✅ Correta — com índices de refração muito próximos, os feixes sofrem menos refração ao atravessar o papel, o que explica a translucidez.
E) menos transmitida
❌ Incorreta — a transmissão aumenta com a adição da glicerina, pois a luz sofre menos desvios.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
✨ A translucidez observada no papel ao se aplicar glicerina resulta da diminuição das refrações internas que ocorriam anteriormente entre as fibras de celulose e o ar. Como a glicerina possui índice de refração muito próximo ao da celulose, a luz atravessa o material com menos desvios, gerando menos espalhamento e tornando o material translúcido.
✅ Gabarito confirmado: alternativa D
🔍 Resumo Final:
A diferença de índice de refração entre celulose e ar provoca muitas refrações e espalhamentos da luz no papel seco, tornando-o opaco. Quando a glicerina preenche os espaços, os índices se igualam e a refração diminui, fazendo com que a luz atravesse parcialmente o material. Por isso, o papel se torna translúcido — porque a luz é menos refratada.
