UEL 2027 — questão 21 de Física
Enunciado em texto
Os elementos conhecidos como terras raras têm sido objeto de debate coletivo de muitas nações do planeta. As propriedades magnéticas, luminescentes e eletroquímicas únicas desses elementos permitem avanços tecnológicos e o desenvolvimento de equipamentos tanto para o uso coletivo quanto individual. A tirinha a seguir apresenta a aplicação de um desses elementos em uma análise forense.
[Tirinha em três quadros com um perito. 1º: "Hum... nada. Nenhuma marca. O que eu faço agora?" 2º: "Vamos tentar o európio (Eu)! É um elemento de terra rara. Aplicando o pó no copo..." 3º: "Incidindo radiação ultravioleta... Olhe! A impressão digital aparece em vermelho brilhante!" (Tirinha gerada por inteligência artificial, 2026)]
Com base na tirinha e nos conhecimentos sobre radiação eletromagnética e física moderna, assinale a alternativa correta.
a) A radiação ultravioleta corresponde à faixa visível do espectro eletromagnético, sendo composta pela cor violeta juntamente com a radiação presente na faixa do infravermelho.
b) A radiação ultravioleta corresponde à faixa visível do espectro eletromagnético, sendo por natureza uma radiação ionizante composta predominantemente por raios gama.
c) Quando o európio é excitado, seus elétrons saltam para níveis de energia mais baixos e, ao retornarem ao seu estado fundamental, emitem luz característica do infravermelho.
d) A luz emitida pelo európio tem tonalidade vermelha brilhante, pois se trata de uma luz infravermelha gerada pela difração da luz branca devido à exposição do material à radiação ultravioleta.
e) Quando o európio é excitado com radiação ultravioleta, seus elétrons saltam para níveis de energia mais altos e, ao retornarem ao seu estado fundamental, emitem uma luz vermelha brilhante.
(Enunciado e figura: Vestibular UEL 2027, 1ª fase — COPS/UEL.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).
Resolução comentada
O que a questão pede: explicar por que o európio brilha em vermelho sob luz ultravioleta.
O mecanismo (luminescência). O fóton ultravioleta tem energia suficiente para levar elétrons do európio a níveis de energia mais altos (estado excitado). Ao voltarem para níveis mais baixos, até o estado fundamental, os elétrons liberam a diferença de energia como fótons de energia bem definida:
No európio, uma dessas transições cai na faixa do vermelho visível, e é por isso que a impressão digital aparece em vermelho brilhante. É a alternativa E.
Por que não as outras: (A) e (B) o ultravioleta não é visível: fica além do violeta, com frequência maior; e não é feito de "violeta + infravermelho" nem de raios gama. (C) na excitação os elétrons sobem para níveis mais altos, e não mais baixos; e a luz vista é vermelha visível, não infravermelha (invisível). (D) o vermelho não vem da difração da luz branca, e infravermelho não é visível.
A ideia em uma frase: o UV dá energia aos elétrons (sobem de nível); ao descerem, eles devolvem a energia como luz de cor característica do elemento.
Resposta: alternativa E.
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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