
Para selecionar um filtro solar que apresente absorção máxima na faixa UV-B, uma pessoa analisou os espectros de absorção da radiação UV de cinco filtros solares:

| Considere: | |
|---|---|
| Velocidade da luz (\(c\)) | \(3{,}0 \times 10^8\text{ m/s}\) |
| \(1\text{ nm}\) | \(1{,}0 \times 10^{-9}\text{ m}\) |
O filtro solar que a pessoa deve selecionar é o
Para determinar qual filtro solar apresenta absorção máxima na faixa UV-B, precisamos encontrar o intervalo de comprimento de onda (\(\lambda\)) correspondente a essa faixa e verificar qual filtro possui o pico de absorbância dentro desse intervalo.
1. Identificação da faixa de frequência do UV-B:
Pela primeira figura, a radiação UV-B compreende as frequências de:
\[ f_{\text{mín}} = 9{,}34 \times 10^{14}\text{ Hz} \]
\[ f_{\text{máx}} = 1{,}03 \times 10^{15}\text{ Hz} = 10{,}3 \times 10^{14}\text{ Hz} \]
2. Relação entre frequência e comprimento de onda:
A relação entre a velocidade da luz (\(c\)), a frequência (\(f\)) e o comprimento de onda (\(\lambda\)) é dada por:
\[ c = \lambda \cdot f \implies \lambda = \frac{c}{f} \]
Dado que \(c = 3{,}0 \times 10^8\text{ m/s}\), observamos que o comprimento de onda é inversamente proporcional à frequência. Portanto, a frequência máxima corresponde ao menor comprimento de onda (\(\lambda_{\text{mín}}\)) e a frequência mínima corresponde ao maior comprimento de onda (\(\lambda_{\text{máx}}\)).
3. Cálculo dos limites de comprimento de onda da faixa UV-B:
• Limite inferior (\(\lambda_{\text{mín}}\)):
\[ \lambda_{\text{mín}} = \frac{3{,}0 \times 10^8}{1{,}03 \times 10^{15}} \]
\[ \lambda_{\text{mín}} \approx 2{,}91 \times 10^{-7}\text{ m} = 291\text{ nm} \]
• Limite superior (\(\lambda_{\text{máx}}\)):
\[ \lambda_{\text{máx}} = \frac{3{,}0 \times 10^8}{9{,}34 \times 10^{14}} \]
\[ \lambda_{\text{máx}} \approx 3{,}21 \times 10^{-7}\text{ m} = 321\text{ nm} \]
Portanto, a faixa UV-B no gráfico de absorbância corresponde aos comprimentos de onda entre aproximadamente 291 nm e 321 nm.
4. Análise do gráfico de absorbância (segunda figura):
Analisando os picos de máxima absorbância de cada filtro solar:
O Filtro IV é o único cujo pico de absorção máxima se encontra perfeitamente ajustado à região do UV-B, o que corresponde à alternativa (B).
Conclusão: Convertendo o intervalo de frequências da radiação UV-B para comprimentos de onda, obtém-se a faixa de 291 nm a 321 nm. No gráfico de absorbância, o Filtro IV apresenta a máxima capacidade de absorção nessa região espectral.
Resposta: (B)