ENEM 2023 PPL — questão 102 de Física
Enunciado em texto
O ser humano é incapaz de enxergar a radiação infravermelha e as ondas de rádio (baixas frequências), assim como a ultravioleta e os raios X (altas frequências). A observação dessas faixas do espectro pode ser realizada por meios indiretos, por exemplo, usando um cintilador, que é uma placa utilizada como sensor para detectar um feixe de raios X, pois emite luz quando o feixe incide sobre ela.
Para que uma pessoa enxergue a incidência de raios X no cintilador, é necessário que essa placa
A reflita o feixe de raios X, alterando sua polarização.
B transmita o feixe de raios X, alterando sua polarização.
C absorva o feixe de raios X, reemitindo parte de sua energia na região do visível.
D absorva o feixe de raios X, reemitindo parte de sua energia na região do ultravioleta.
E absorva o feixe de raios X, reemitindo parte de sua energia na região do infravermelho.
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: o que a placa cintiladora precisa fazer para que o olho humano "veja" um feixe de raios X.
Passo 1 — o problema. O olho só responde à faixa visível. Raios X têm frequência altíssima, muito além disso: por mais intenso que seja o feixe, o olho não registra nada.
Passo 2 — o que o cintilador tem de entregar. Ele precisa devolver a informação em uma faixa que o olho consiga captar. Ou seja, o produto final tem de ser luz visível. Isso já elimina as alternativas que terminam em ultravioleta (D) ou infravermelho (E) — as duas continuariam invisíveis.
Passo 3 — refletir ou transmitir não resolve. As alternativas A e B propõem que a placa reflita ou transmita o feixe mudando a polarização. Raio X refletido ou transmitido continua sendo raio X: segue invisível. Polarização é a orientação da oscilação, não muda a frequência.
Passo 4 — o mecanismo real. O material absorve o fóton de raio X, que excita seus elétrons a níveis de energia altos. Ao decaírem — em várias etapas, cada uma de energia menor — esses elétrons emitem fótons de menor energia, na faixa visível. Um fóton muito energético entra; vários fótons de luz saem.
Detalhe de conservação: a energia devolvida é parte da absorvida (o resto vira calor). Por isso a alternativa correta diz "reemitindo parte de sua energia".
É o mesmo princípio de: placa de raio X odontológico, tela de intensificação, detector de tomografia — e, no cotidiano, da tinta que brilha sob luz negra.
Resposta: alternativa C.
Resolução em vídeo
Resolução em vídeo do ENEM 2023 PPL — canal Professor Filatte.
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