Questão 135 do ENEM 2025 comentada
Como relacionar frequência e comprimento de onda para comparar os espectros de emissão de luz.
A icterícia é uma doença que acomete recém-nascidos e pode ser tratada com um método de fototerapia conhecido como banho de luz, que consiste na exposição do recém-nascido a uma fonte luminosa equipada com LEDs azuis. Para o monitoramento da dosagem dessa radiação, é utilizada a resposta óptica de um sensor constituído de materiais orgânicos que luminescem quando expostos à luz azul. Com o passar do tempo, essa radiação oxida os materiais do sensor, alterando sua coloração de vermelho-laranja para verde, o que indica o final do tratamento.
O gráfico apresenta o espectro de fotoluminescência do sensor em função do comprimento de onda da luz emitida no início do tratamento, quando o sensor, colado na fralda do bebê (Figura 1), luminesce na região do vermelho-laranja (∼600 nm). A Figura 2 apresenta a evolução da coloração do sensor, mostrando que a frequência da luz emitida por ele aumenta em função do tempo de exposição à luz azul.
SILVA, M. M. et al. Fabricação de sensor orgânico flexível para aplicação em terapia com luz azul. Tecnol. Metal. Mater. Miner., n. 3, jul.-set. 2011 (adaptado).
Os espectros de fotoluminescência do sensor no início e no final do tratamento estão esboçados no gráfico:
- A
- B
- C
- D
- E
Tente resolver antes de abrir. Errar aqui é de graça.
Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão exige que você relacione velocidade, frequência e comprimento de onda. Também é preciso interpretar como essa relação desloca o pico do espectro.
Resolução
O enunciado informa que, com o tempo de exposição, a frequência da luz emitida pelo sensor aumenta. Como a luz se propaga no mesmo meio, sua velocidade permanece constante e vale a relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda.
a frequência da luz emitida por ele aumenta em função do tempo de exposição à luz azul.
v = λf
Se a velocidade não muda e a frequência aumenta, o comprimento de onda diminui. Portanto, no espectro final, o pico deve estar em um comprimento de onda menor do que no espectro inicial. No gráfico do enunciado, o pico inicial está na região de 600 nm; a curva final deve se deslocar para a esquerda, onde ficam os comprimentos de onda menores.
A figura da alternativa A mostra esse deslocamento do pico da curva final em relação ao pico inicial. Ela representa, assim, o aumento da frequência descrito no texto. Não é necessário comparar a intensidade do pico: o que decide a resposta é a mudança de sua posição no eixo do comprimento de onda.
Alternativa por alternativa
- A
Correta. O pico final aparece em comprimento de onda menor que o inicial, como exige o aumento da frequência.
- B
O pico final se desloca para um comprimento de onda maior, o que corresponderia a uma frequência menor.
- C
Os picos permanecem no mesmo comprimento de onda; mudar a intensidade não representa o aumento de frequência informado.
- D
O pico final também permanece praticamente na mesma posição, embora sua intensidade aumente.
- E
As curvas inicial e final coincidem, sem mudança do comprimento de onda do pico.
Para lembrarPara uma onda que se propaga com velocidade constante, v = λf: se a frequência aumenta, o comprimento de onda diminui.
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