ENEM 2024 PPL — questão 135 de Física
Enunciado em texto
Quando utilizadas na iluminação pública noturna, as lâmpadas de LED brancas produzem uma luz branco-azulada, cujo brilho difuso dificulta a observação das estrelas, que também chegam aos nossos olhos como luz azulada. Por isso, esse tipo de iluminação pública pode ser considerada uma nova forma de poluição: a “poluição azul”, que afeta a dinâmica de várias espécies. A cidade de Flagstaff, nos Estados Unidos, foi uma das pioneiras na resolução dessa questão. Embora sua iluminação pública seja feita com lâmpadas de LED brancas, a cidade tomou medidas para impedir o brilho azulado. Conforme estudos de uma equipe de cientistas australianos, com a aplicação de um material, é possível alterar a transmissão das frequências indesejadas, mantendo a intensidade total da lâmpada. As figuras do estudo indicam o espectro de emissão correspondente a uma lâmpada LED branca (A) e o espectro de emissão correspondente a uma lâmpada LED branca coberta com o material do estudo (B).
DIMOVSKI, A. M.; ROBERT, K. A. Artificial Light Pollution: Shifting Spectral Wavelengths to Mitigate Physiological and Health Consequences in a Nocturnal Marsupial Mammal. J. Exp. Zool., n. 329, 2018 (adaptado).
Nesse estudo, o material utilizado na cobertura
A reflete a luz azul.
B difrata a luz azul.
C absorve a luz azul e emite luz amarelo-alaranjada.
D absorve a luz azul e emite luz ultravioleta.
E polariza a luz azul transmitida.
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 o material da cobertura faz com a luz do LED para tirar o azul sem apagar a lâmpada.
Passo 1 — a condição que amarra tudo. O enunciado exige manter a intensidade total. Isso é uma restrição forte: a energia da luz azul não pode simplesmente sumir nem ser mandada de volta — ela precisa reaparecer em outra cor.
Passo 2 — o que isso descarta.
• Refletir (A) manda a luz azul de volta para dentro da lâmpada: a intensidade emitida cairia.
• Difratar (B) só espalha a luz; ela continua azul.
• Polarizar (E) muda a orientação da oscilação, não a cor — e ainda corta metade da intensidade.
• Emitir ultravioleta (D) troca um problema por outro pior: UV é invisível (a lâmpada perderia brilho) e é mais energético que o azul, o que violaria a conservação de energia nesse processo.
Passo 3 — o que sobra é o mecanismo real. O material absorve o fóton azul e reemite um fóton de menor energia, no amarelo-alaranjado. Como
energia menor significa frequência menor e comprimento de onda maior — e é exatamente para lá que o espectro do gráfico B está deslocado em relação ao A. A diferença de energia vira calor no material.
Confirme pelos gráficos: o pico azul do espectro A desaparece em B, e a região amarelo-alaranjada cresce. A área total, que representa a intensidade, se mantém.
Por que a cidade fez isso: Flagstaff abriga o Observatório Lowell. Luz azul espalha muito mais na atmosfera (é a mesma razão pela qual o céu é azul), então ela clareia o céu inteiro e some com as estrelas fracas.
Resposta: alternativa C (absorve a luz azul e emite luz amarelo-alaranjada).
Resolução em vídeo
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