Questão 55 do ENEM PPL 2012

1º dia · Ciências da Natureza

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:

Gráfico ilustrando as camadas da pele (epiderme, derme papilar e derme reticular) e a profundidade de penetração da luz em milímetros (mm) no eixo vertical, variando de 0,5 a 3,5 mm, para três faixas de comprimento de onda da luz incidente: 400 nm penetra até cerca de 2,0 mm; 500-550 nm penetra até cerca de 3,0 mm; e 630-650 nm penetra além de 3,5 mm.

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

  1. A
    curto comprimento de onda é mais refletida pela pele.
  2. B
    maior energia é mais absorvida pelo tecido orgânico.
  3. C
    menor energia é absorvida nas regiões mais profundas.
  4. D
    todos os comprimentos de onda terão alta intensidade.
  5. E
    cada comprimento de onda percebe um índice de refração diferente.
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Resolução comentada

O enunciado diz que as moléculas do medicamento absorvem as frequências mais altas. Pela figura, a luz de 400 nm, que tem a maior frequência entre as três faixas, é a que menos penetra, chegando a cerca de 2 mm.

A energia de um fóton é dada por:

E = h\cdot f = \frac{h\cdot c}{\lambda}

Portanto, quanto menor o comprimento de onda \lambda, maior a frequência e maior a energia.

Comparando as faixas da figura:

  1. 400 nm: maior energia, penetra até cerca de 2,0 mm.
  2. 500-550 nm: energia intermediária, penetra até cerca de 3,0 mm.
  3. 630-650 nm: menor energia, penetra além de 3,5 mm.

A luz de maior energia é absorvida com mais intensidade pelo tecido orgânico (epiderme e derme). Ela perde intensidade já nas camadas superficiais e não chega às regiões profundas. Por isso o tratamento com essa luz só é eficiente até cerca de 2 mm.

A luz de menor energia é menos absorvida e por isso atinge profundidades maiores. O texto, porém, mostra que essa luz é menos útil para o medicamento, que absorve as frequências mais altas.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AA figura mostra penetração limitada por absorção, não por reflexão; o texto não fala em reflexão.
  • CInverte a relação: a luz de menor energia é a que chega às regiões mais profundas, por ser menos absorvida.
  • DOs comprimentos de onda têm intensidades diferentes em cada profundidade; a penetração varia com o comprimento de onda.
  • EO índice de refração muda o desvio da luz, mas não explica a diferença de profundidade alcançada.

Assuntos: energia do fóton, absorção da luz, ondas eletromagnéticas.

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