(Ufu 2018)
O “brilho” das placas de trânsito, quando recebem luz dos faróis dos carros no período da noite, pode ser compreendido pelo efeito da luminescência. Sem esse efeito, teríamos dificuldade de visualizar a informação das placas no período noturno, o que acarretaria possíveis acidentes de trânsito.
Esse efeito, conhecido como
Esta é uma ótima questão para relembrarmos os vários tipos de emissão de luz, mas antes de irmos direto ao assunto, para construirmos um conhecimento sólido e robusto, é fundamental que conheçamos o modelo atômico de Bohr, também conhecido como Rutherford-Bohr.
Primeiramente, de acordo com Rutherford, a maior parte da massa do átomo encontra-se em uma pequena região central (núcleo) de carga positiva e os elétrons estão ao redor do núcleo em órbitas circulares
Porém havia um problema. Com o passar do tempo, o elétron perderia energia e devido a atração entre as cargas, se aproximaria do núcleo em uma espiral até atingi-lo, provocando o colapso dos elétrons
o modelo proposto era instável e ele precisava ser melhorado.
Foi então que Bohr fez suas contribuições.
Primeiramente, ele chamou as órbitas de camadas, que ficaram conhecidas também como órbitas estacionárias, e atribui a cada uma delas uma letra, sendo a mais próxima do núcleo a camada K, a seguinte L, depois M até Q e formulou 4 postulados
Cada camada está associada a um nível de energia, assim a camada K seria o nível 1, L seria o nível 2 e assim por diante até o 7 (nota: um átomo pode ter menos de 7 camadas) e quanto mais afastada do núcleo maior é sua energia
Um elétron só pode orbitar o núcleo em um desses níveis, ou seja, ele não pode permanecer entre 2 camadas.
Podemos dizer também que, sua energia deve ser um múltiplo inteiro da constante de Planck ~ 6,62.10-14
Ao excitarmos um elétron, fornecer energia, ele pode saltar para um nível superior, porém, a energia é quantizada, isto significa que ele só pode absorver uma quantidade específica de energia ou um múltiplo dela. A energia que um elétron absorve é chamado de quantum, é como se fosse um pacote de energia
Assim um elétron pode receber 1 quantum, 2 quantums, 3 quantum etc. Frações de quantum não são permitidas, exemplo, ele não pode receber 1/2 quantum, teoria que ficou conhecida como quantização da energia.
O elétron também pode voltar para um nível inferior, ao fazê-lo ele libera energia na forma de fóton (um termo mais elegante para luz)
Estes “pulos” entre os níveis são chamados de transição eletrônica ou saltos quânticos.
Enquanto um elétron orbita o núcleo em uma camada ele não emite energia, exemplo, enquanto ele estiver na camada L ele não perde energia.
Este último postulado resolvia o problema da instabilidade do modelo de Rutherford. O modelo Rutherford-Bohr é o que explica a emissão de luz.
Já podemos eliminar as alternativas a e d.1
Agora podemos nos debruçar sobre as diversas formas de emissão de luz, que se dividem em 2 categorias, incandescência e luminescência.
Incandescência se caracteriza pela produção de calor para a emissão de luz, por exemplo, a lâmpada incandescente
ela é formada principalmente por um bulbo, feito de vidro, e dentro deste um filamento de tungstênio (74W) e um gás inerte argônio (18Ar) ou nitrogênio (7N)
o tungstênio se aquecia, exitava os elétrons do gás que saltavam para uma camada mais externa e ao retornarem emitiam luz
As emissões de luz que não produzem calor, ou produzem muito pouco, são categorizadas como luminescência, que se subdivide em 4 tipos principais:
Fluorescência
Emissão de luz provocada por radiação de alta frequência (ultravioleta, raios-x). Dura enquanto houver estímulo.
Exemplo, lâmpada fluorescente
seus principais componentes são vapor de mercúrio em baixa pressão e uma tinta no interior do tubo de vidro
quando ela é ligada, gera-se uma ddp provocando o deslocamento de elétrons entre seus extremos, os elétrons por sua vez colidem com os átomos de mercúrio que ficam excitados e emitem luz ultravioleta
esta é absorvida pela tinta que emite a luz que vemos
Ao cessarmos o fornecimento de energia, a lâmpada apaga.
Fosforescência
Certamente você já viu aqueles adesivos de estrelas que ficam nos tetos dos quartos e brilham no escuro
Enquanto há luz, os elétrons dos adesivos absorvem energia e posteriormente a liberam vagarosamente, ou seja, eles emitem luz mesmo após cessar o estímulo.
Esta é a principal diferença da fosforescência para a fluorescência.
Quimioluminescência
Emissão de luz gerada por uma reação química.
O exemplo mais comum são aquelas pulseiras de festas
Bioluminescência
Bioluminescência também é a emissão de luz gerada por uma reação química, mais especificamente por seres vivos, por exemplo, algumas águas-vivas e vagalumes
Pronto, agora que nós conhecemos os principais tipos de luminescência podemos responder sem nenhum esforço a questão.
Com certeza o brilho das placas de trânsito não é provocado por causa da bioluminescência, eliminamos a b.
Sobrou apenas 1.
Gabarito letra c.
1: a alternativa a atribui ao modelo de Rutherford a explicação para o efeito de emissão de luz (brilho) das placas, porém note que os modelos Rutherford e Rutherford-Bohr são coisas diferentes.
Para uma explicação mais completa sobre modelos atômicos, aqui está.