Questão 101 caderno amarelo ENEM 2025 Dia 2

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:

Resolução Em Texto

Matérias Necessárias para a Solução da Questão

Física (Óptica, Espectro Eletromagnético, Relação entre Cor, Frequência e Comprimento de Onda)
Interpretação de Gráficos e Textos Científicos

Tema/Objetivo Geral:
A questão exige que o candidato traduza as informações textuais e pictóricas sobre a mudança de cor de um sensor (de vermelho-laranja para verde) em uma representação gráfica, demonstrando a compreensão da relação inversa entre frequência e comprimento de onda no espectro visível.

Nível da Questão: Médio

A questão é considerada de nível médio porque demanda a integração de múltiplas fontes de informação (texto, gráfico inicial, Figura 1, Figura 2) e a aplicação de um conceito fundamental da física ondulatória (relação entre cor e comprimento de onda). A resolução não é uma simples leitura, mas uma tradução entre diferentes linguagens (descritiva, visual e gráfica).

Gabarito: A

Esta alternativa está correta pois representa graficamente as duas informações cruciais do texto: 1) no início, o pico de emissão está na faixa do vermelho-laranja (~600 nm), e 2) no final, com o aumento da frequência (Figura 2), o pico de emissão deve se deslocar para um menor comprimento de onda, correspondente à cor verde (~550 nm).

PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)

Decodificação do Objetivo:
A missão é escolher o gráfico que representa corretamente a “história” da mudança de cor do sensor. O texto nos conta essa história com palavras e figuras, descrevendo como o sensor se comporta no início e no fim do tratamento. Precisamos traduzir essa narrativa para a linguagem de um gráfico de espectro de luz.

Simplificação Radical (A Analogia Central):
Imagine que o sensor é um instrumento musical que, no início, toca uma nota grave (som de baixa frequência, como um trovão). Com o tempo, conforme é “tocado” pela luz azul, ele se desgasta e passa a emitir uma nota mais aguda (som de alta frequência, como um assobio). Os gráficos são como partituras que mostram a nota principal tocada em dois momentos: “antes” e “depois”. Sabemos que o som ficou mais agudo (a frequência aumentou). Além disso, em física, sons graves correspondem a ondas longas e sons agudos a ondas curtas. Portanto, precisamos encontrar a “partitura” que mostra o pico do som se movendo de uma nota grave (onda longa) para uma nota aguda (onda curta).

Plano de Ataque (O Roteiro da Investigação):
Nossa investigação será uma tradução em quatro etapas:

Estado Inicial: Identificar no texto e no gráfico-exemplo qual é a cor e o comprimento de onda aproximado do sensor no início do tratamento.
Estado Final: Identificar no texto qual é a cor do sensor no final do tratamento.
A Física da Mudança: Utilizar a Figura 2 e o conhecimento do espectro eletromagnético para determinar como o comprimento de onda deve mudar quando a cor passa do estado inicial para o final.
Seleção do Gráfico: Procurar a alternativa cujo gráfico mostra um pico de emissão se deslocando da posição inicial para a posição final, conforme determinado em nossa análise.

PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)

Para decifrar este enigma, precisamos de duas ferramentas: a interpretação dos dados da questão e o conhecimento do espectro da luz visível.

Dossiê de Investigação: As Pistas do Enunciado

Pista 1 (Estado Inicial): O texto e o gráfico-exemplo afirmam que o sensor começa emitindo luz na região do vermelho-laranja, com um pico em aproximadamente 600 nm.
Pista 2 (Estado Final): O texto diz que a coloração final é verde.
Pista 3 (A Dinâmica): A Figura 2 mostra que, com o tempo de exposição, a frequência da luz emitida aumenta.

Agora, a ferramenta da Física: O Espectro da Luz Visível.

A relação fundamental é que frequência e comprimento de onda (λ) são inversamente proporcionais.

Alta Frequência = Baixo Comprimento de Onda → Cores como Violeta, Azul, Verde.
Baixa Frequência = Alto Comprimento de Onda → Cores como Amarelo, Laranja, Vermelho.

(Um mnemônico útil é lembrar do arco-íris: ele vai do vermelho ao violeta. O comprimento de onda diminui nessa direção).

PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)

Vamos aplicar nossas ferramentas e seguir o plano:

Início do Tratamento: A curva deve ter um pico em torno de 600 nm (vermelho-laranja).
Final do Tratamento: A curva deve ter um pico correspondente à cor verde.
A Mudança: A Figura 2 nos diz que a frequência aumenta. Nossa ficha do espectro nos diz que, se a frequência aumenta, o comprimento de onda (λ) deve diminuir. Portanto, o pico da curva do “final do tratamento” deve estar à esquerda do pico da curva do “início do tratamento” no gráfico. O comprimento de onda do verde é menor que o do vermelho-laranja (tipicamente entre 500-570 nm).

Juntando tudo, o gráfico que procuramos deve mostrar duas curvas:

Uma curva “início” com pico em ~600 nm.
Uma curva “final” com pico em um valor de λ menor que 600 nm, na região do verde.

🚨 ARMADILHA CLÁSSICA! 🚨
A armadilha aqui é a confusão entre frequência e comprimento de onda. Um aluno pode ler que a “frequência aumenta” (Figura 2) e instintivamente procurar um gráfico onde o pico se move para a direita, em direção a valores maiores no eixo x. No entanto, o eixo x do gráfico é o Comprimento de Onda (λ). Como frequência e λ são inversamente proporcionais, um aumento na frequência corresponde a uma diminuição no comprimento de onda, ou seja, um deslocamento para a esquerda no gráfico.

A Bússola (O Perfil do Culpado):

Síntese do raciocínio: A análise textual e imagética indica uma transição de cor de vermelho-laranja (λ ≈ 600 nm) para verde (λ < 600 nm). Isso corresponde a um aumento de frequência e, consequentemente, uma diminuição do comprimento de onda.
Expectativa: O gráfico correto deve apresentar um pico inicial em ~600 nm e um pico final deslocado para a esquerda, para um comprimento de onda menor.

PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)

A)
- Análise de Correspondência: Este gráfico mostra exatamente o que nossa Bússola previu. O pico inicial (linha contínua) está em ~600 nm. O pico final (linha tracejada) está visivelmente deslocado para a esquerda, para um comprimento de onda menor (~550 nm), que corresponde à região do verde no espectro.
- Conclusão: ✔️ Alternativa correta.
B)
- O “Diagnóstico do Erro”: Inversão da Relação Frequência-Comprimento de Onda. Este gráfico mostra o pico se deslocando para a direita, ou seja, para um comprimento de onda maior (~650 nm). Isso representaria uma diminuição da frequência, contradizendo diretamente a Figura 2.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
C)
- O “Diagnóstico do Erro”: Mudança Apenas na Intensidade. Este gráfico mostra os picos inicial e final no mesmo comprimento de onda (~600 nm), com apenas uma ligeira diminuição na intensidade da luz. Isso indica que a cor não mudou, o que contradiz a informação do texto de que a cor muda de vermelho-laranja para verde.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
D)
- O “Diagnóstico do Erro”: Mudança Apenas na Intensidade. Similar ao gráfico C, este mostra os picos no mesmo comprimento de onda, com uma ligeira variação na intensidade. A cor permanece a mesma, o que está incorreto.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
E)
- O “Diagnóstico do Erro”: Ausência de Mudança. Este gráfico mostra as curvas inicial e final praticamente sobrepostas. Ele representa uma situação em que não houve nenhuma mudança significativa na emissão de luz do sensor, o que contradiz toda a premissa da questão.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)

Frase de Fechamento: A resposta correta é a alternativa A, pois é a única que traduz graficamente a transição de cor do vermelho-laranja para o verde como um deslocamento do pico de emissão para um menor comprimento de onda, consistente com o aumento de frequência informado.
Resumo-flash (A Imagem Mental): No espectro, caminhar para o azul/verde significa encurtar o passo (comprimento de onda).
🧠 Para ir Além (A Ponte para o Futuro): O mesmo princípio físico do “deslocamento do espectro” é fundamental na astronomia para medir a velocidade das galáxias. É o famoso Efeito Doppler para a luz. Quando uma galáxia está se afastando de nós, a luz que ela emite é “esticada”, e seu espectro se desloca para comprimentos de onda maiores — um fenômeno chamado de redshift (desvio para o vermelho). Quando ela se aproxima, a luz é “comprimida”, e o espectro se desloca para comprimentos de onda menores — o blueshift (desvio para o azul). Assim, entender por que o sensor muda de cor nos dá a chave para compreender como Edwin Hubble descobriu que o universo está em expansão