Questão 76 do ENEM 2014 — Ciências da Natureza

A questão pede para identificar em qual região do espectro eletromagnético se encontra a radiação emitida pelo corpo humano, aquela que é captada pelos sensores de movimento.

O ponto de partida é o conceito de radiação térmica, também chamada de radiação de corpo negro. Todo corpo com temperatura acima do zero absoluto ($0\ \text{K}$) emite radiação eletromagnética. A frequência (ou o comprimento de onda) em que essa emissão é máxima depende diretamente da temperatura do corpo, relação descrita pela Lei de Wien.

A temperatura média do corpo humano é de aproximadamente $37^\circ\text{C}$, o que equivale a cerca de $310\ \text{K}$. Aplicando a Lei de Wien para essa temperatura, o pico de emissão ocorre em um comprimento de onda de aproximadamente $10\ \mu\text{m}$ (micrômetros).

No espectro eletromagnético, esse comprimento de onda está na faixa do infravermelho. É por isso que essa radiação é popularmente associada às "ondas de calor". Os sensores de movimento passivos (PIR) do enunciado são projetados exatamente para detectar variações nessa faixa, percebendo quando uma fonte de calor (uma pessoa) entra no ambiente.

Por que as outras faixas não servem:

• Luz visível e ultravioleta: para emitir a maior parte de sua radiação nessas faixas, o corpo precisaria estar a temperaturas altíssimas, como o filamento de uma lâmpada incandescente ou a superfície do Sol (cerca de $5\,800\ \text{K}$).
• Micro-ondas e ondas longas de rádio: correspondem a frequências muito mais baixas e comprimentos de onda muito maiores, que não representam a emissão térmica natural do corpo humano.

Portanto, a radiação captada por esse detector encontra-se na região do infravermelho, o que corresponde à alternativa C.