As placas que indicam saída de emergência brilham no escuro, pois apresentam substâncias que fosforescem na cor amarelo-esverdeada após exposição à luz ambiente, conforme a figura.
Esse fenômeno ocorre pela presença do sulfeto de zinco (ZnS), dopado com prata ou cobre, na superfície da placa.
Zinc Sulphide Phosphorescence. Disponível em: https://physicsonpenlab.org. Acesso em: 8 nov. 2023 (adaptado).
O aparecimento do brilho nessas condições ocorre como consequência de
- A
colisões interatômicas.
- B
coloração dos átomos.
- C
transições eletrônicas.
gabarito - D
reações nucleares.
- E
reflexão da luz.
Resolução
O fenômeno de fosforescência observado nas placas de saída de emergência ocorre devido à presença de sulfeto de zinco (ZnS) dopado com prata ou cobre. Quando essas substâncias são expostas à luz ambiente, os elétrons nos átomos de ZnS absorvem energia e são excitados para níveis de energia mais altos.
Após a remoção da fonte de luz, esses elétrons retornam lentamente aos seus estados de energia mais baixos, liberando a energia armazenada na forma de luz visível. Esse processo de liberação de energia é o que faz com que as placas brilhem no escuro. A transição dos elétrons entre diferentes níveis de energia é a chave para a emissão de luz, e é isso que caracteriza o fenômeno da fosforescência.
A fosforescência é diferente da fluorescência, pois a liberação de energia na fosforescência ocorre em um período de tempo mais longo, permitindo que o material continue a brilhar mesmo após a fonte de luz ter sido removida.
Matematicamente, a energia dos fótons emitidos pode ser descrita pela equação:
\(E = h \cdot f\)
onde:
• \(E\) é a energia do fóton,
• \(h\) é a constante de Planck,
• \(f\) é a frequência da luz emitida.
Esse processo de transição eletrônica é fundamental para a compreensão do brilho observado nas placas de saída de emergência.