ENEM 2012 PPL — questão 55 de Física
Enunciado em texto
A terapia fotodinâmica é um tratamento que utiliza luz para cura de câncer através da excitação de moléculas medicamentosas, que promovem a desestruturação das células tumorais. Para a eficácia do tratamento, é necessária a iluminação na região do tecido a ser tratado. Em geral, as moléculas medicamentosas absorvem as frequências mais altas. Por isso, as intervenções cutâneas são limitadas pela penetração da luz visível, conforme a figura:
[Figura: corte da pele com três camadas, de cima para baixo: epiderme (faixa mais clara, no topo), derme papilar (faixa intermediária, até pouco mais de 1 mm) e derme reticular (faixa escura, abaixo). O eixo vertical, “Profundidade de Penetração da Luz (mm)”, vai de 0,5 a 3,5, crescendo para baixo. Três feixes entram por cima, cada um desenhado como uma cunha: o de 400 nm termina a cerca de 2,0 mm; o de 500-550 nm, a cerca de 3,0 mm; o de 630-650 nm passa de 3,5 mm e sai pelo fundo da figura.]
LANE, N. Profundidade de penetração de feixes de luz de diferentes comprimentos de onda da luz incidente. Scientific American Brasil, fev. 2003 (adaptado).
A profundidade de até 2 mm em que o tratamento cutâneo é eficiente se justifica porque a luz de
a) curto comprimento de onda é mais refletida pela pele.
b) maior energia é mais absorvida pelo tecido orgânico.
c) menor energia é absorvida nas regiões mais profundas.
d) todos os comprimentos de onda terão alta intensidade.
e) cada comprimento de onda percebe um índice de refração diferente.
(Enunciado e figura: ENEM 2012 PPL (2ª aplicação), Caderno 3 – Branco — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: por que o tratamento só funciona até uns 2 mm de profundidade.
Passo 1 — qual luz o remédio usa. O texto diz que as moléculas do medicamento absorvem as frequências mais altas. No visível, isso é o lado do violeta: na figura, a luz de 400 nm, o menor comprimento de onda. A energia de cada fóton cresce com a frequência:
Então a luz de 400 nm é a de maior energia entre as três.
Passo 2 — ler a figura. A cunha de 400 nm termina a cerca de 2 mm; a de 500-550 nm chega a 3 mm; a vermelha (630-650 nm) passa de 3,5 mm. Quanto maior a energia do fóton, menos a luz penetra: ela é absorvida pelo tecido logo nas primeiras camadas.
Passo 3 — juntar. A luz que o remédio aproveita (alta frequência, alta energia) é justamente a que o tecido absorve mais depressa. Ela se esgota por volta de 2 mm, e é aí que o tratamento deixa de ser eficiente.
Por que não as outras: (A) a figura trata de quanto a luz penetra, e o que a faz parar é a absorção pelo tecido, não a reflexão. (C) a luz de menor energia (vermelha) chega mais fundo, mas o remédio não a absorve bem; isso não explica o limite de 2 mm. (D) é falso: a figura mostra justamente que a intensidade cai com a profundidade, de modo diferente para cada cor. (E) a diferença de índice de refração não explica até onde cada luz chega.
⚠️ A armadilha: achar que a luz mais energética deveria “ir mais longe”. Energia maior por fóton não significa penetrar mais: aqui, ela significa ser absorvida mais cedo pelo tecido.
A ideia em uma frase: o remédio usa a luz de alta frequência, e é exatamente essa a mais absorvida pela pele: por isso ela só chega a uns 2 mm.
Resposta: alternativa B.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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