Questão 88 do ENEM 2012 — Ciências da Natureza

Para entender por que a garota não conseguiu se bronzear, precisamos analisar o espectro eletromagnético e a relação entre a energia de uma onda e sua frequência.

O próprio enunciado nos dá a pista principal: a produção de melanina (o pigmento responsável pelo bronzeamento) é estimulada pela incidência de luz ultravioleta (UV). A luz ultravioleta é uma radiação eletromagnética que possui uma frequência mais alta do que a luz visível e do que a radiação infravermelha.

As lâmpadas incandescentes comuns funcionam aquecendo um filamento de tungstênio até que ele brilhe. Devido a esse processo térmico, a maior parte da radiação emitida por essas lâmpadas está na faixa do infravermelho (que sentimos como calor) e da luz visível (que ilumina o ambiente). A quantidade de radiação ultravioleta emitida por uma lâmpada incandescente é praticamente nula.

Na Física, a energia de um fóton (partícula de luz) é dada pela equação de Planck:

$E = h \cdot f$

Onde:

• $E$ é a energia do fóton;
• $h$ é a constante de Planck;
• $f$ é a frequência da onda eletromagnética.

Essa equação nos mostra que a energia da luz é diretamente proporcional à sua frequência. Para que a reação química de produção de melanina ocorra na pele, é necessária uma quantidade mínima de energia por fóton, que só é atingida pelas altas frequências da radiação ultravioleta.

Como a lâmpada incandescente emite predominantemente luz visível e infravermelha, ela está emitindo ondas de frequência menor (ou seja, mais baixa) do que a radiação ultravioleta. Por terem baixa frequência, os fótons dessa luz não possuem energia suficiente para ativar as células da pele e produzir melanina, não importando o tempo que a garota fique sob a lâmpada ou a intensidade do brilho.

Portanto, o bronzeamento não ocorreu porque a luz emitida pela lâmpada incandescente possui uma frequência muito baixa para desencadear o processo.