Questão 101 — ENEM 2025Caderno amarelo · 2º Dia
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), luminescem 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.
Figura 1
Figura 2
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:
Alternativas
Resolução
📋 Ficha da Questão
- 📚 Matérias Necessárias: Física → Óptica (espectro visível, comprimento de onda × frequência) + Bioquímica → Fotoluminescência e oxidação molecular
- ⚡ Nível: Médio — exige leitura atenta e interpretação de gráfico espectral com deslocamento de pico
- 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Relação inversa entre comprimento de onda e frequência; interpretação de espectros de emissão
- 🏆 Gabarito: A — revelado após resolução completa
🔎 Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando
- Comando reformulado: "Qual gráfico mostra corretamente os dois espectros: início com pico em ~600 nm (vermelho-laranja) e final com pico deslocado para menor comprimento de onda (verde)?"
- Palavras-chave decisivas: vermelho-laranja (~600 nm), frequência aumenta, coloração para verde
- Armadilha típica: Confundir "frequência aumenta" com "comprimento de onda aumenta" — são grandezas inversamente proporcionais: c = λ·f
- O que a resposta precisa demonstrar: Pico do espectro final deslocado para a ESQUERDA (menor λ) em relação ao pico do início
📚 Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais
- Espectro de fotoluminescência: Gráfico de intensidade × comprimento de onda; o pico indica a cor predominante emitida pelo material
- c = λ·f: Frequência e comprimento de onda são inversamente proporcionais; verde (~520 nm) tem maior frequência e menor λ que vermelho-laranja (~600 nm)
- Oxidação e mudança espectral: A oxidação altera a estrutura eletrônica das moléculas do sensor, deslocando a emissão para faixas de menor comprimento de onda
🧭 Passo 3 — Decodificação do Enunciado
- Evidência 1: "luminescem na região do vermelho-laranja (~600 nm)" → pico inicial deve estar centrado em ~600 nm
- Evidência 2: "frequência da luz emitida por ele aumenta em função do tempo" → frequência maior = λ menor → pico final deslocado para a esquerda no gráfico
- Evidência 3: "coloração de vermelho-laranja para verde" → verde ≈ 520 nm confirma o deslocamento para menor comprimento de onda
- Síntese: Procurar o gráfico em que a curva do final (tracejada) tem pico situado à esquerda da curva do início (sólida)
🧠 Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)
Subpasso 4.1 — Identificar o espectro inicial No início do tratamento, o sensor emite na região do vermelho-laranja (~600 nm). A curva do início deve ter seu pico em aproximadamente 600 nm.
Subpasso 4.2 — Determinar como o espectro muda Com a oxidação progressiva, a frequência emitida aumenta. Como λ = c/f, um aumento de frequência implica diminuição de λ. Portanto, o pico do espectro final deve estar deslocado para a ESQUERDA (menor λ) em relação ao pico inicial.
Subpasso 4.3 — Verificação com as alternativas O gráfico correto mostra:
- Linha sólida (início): pico em ~600 nm
- Linha tracejada (final): pico deslocado para ~520–540 nm (região do verde, à esquerda)
- Ambas as curvas com formato de sino (distribuição espectral típica) A alternativa A apresenta exatamente esse padrão: pico sólido em ~600 nm e pico tracejado deslocado para menor λ.
✅❌ Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas
As alternativas diferem na posição relativa dos picos espectrais e na direção do deslocamento.
A) ✅ Correta: Curva do início com pico em ~600 nm e curva do final com pico deslocado para menor comprimento de onda (~540 nm). Representa corretamente a mudança de emissão de vermelho-laranja para verde com o aumento de frequência descrito no enunciado.
B) ❌ Incorreta: O pico do espectro final está deslocado para comprimento de onda MAIOR (direita), o que indicaria diminuição de frequência e mudança de cor para o vermelho — o oposto do descrito no enunciado.
C) ❌ Incorreta: Os dois picos estão praticamente sobrepostos ou com deslocamento mínimo, não representando a mudança de cor de vermelho-laranja para verde observada no sensor.
D) ❌ Incorreta: A ordem dos picos está invertida: o espectro inicial aparece com pico em comprimento de onda menor que o final, sugerindo que o sensor começaria verde e terminaria vermelho — contradiz o enunciado.
E) ❌ Incorreta: A curva do espectro final apresenta formato ou posição incompatíveis com a descrição: não reflete corretamente o deslocamento para a região verde (~520 nm) que o enunciado descreve.
🏆 Gabarito: A — única alternativa com pico inicial em ~600 nm e pico final deslocado para menor λ (verde), consistente com o aumento de frequência pela oxidação do sensor.
🏁 Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova
- Reafirmação do gabarito: A é a única opção com deslocamento correto: inicial em ~600 nm e final à esquerda (verde), coerente com frequência crescente
- Padrão de cobrança: O ENEM combina frequentemente Física Óptica com contextos biomédicos ou tecnológicos; espectros de emissão aparecem ligados a LEDs, lasers e sensores
- Generalização: No espectro visível, da esquerda para a direita temos violeta → azul → verde → amarelo → laranja → vermelho (λ crescente, f decrescente); "frequência aumenta" sempre significa deslocamento para a esquerda no gráfico λ × intensidade
- Dica de eliminação rápida: Elimine de imediato qualquer alternativa em que o pico final esteja à DIREITA do pico inicial — isso contradiz o aumento de frequência descrito
- Conexões com outros temas: Efeito fotoelétrico (relação E = hf); LEDs e semicondutores; fototerapia e aplicações médicas da luz