I. Protetores solares são produzidos a partir de uma mistura complexa de componentes dos quais apenas 10% a 30% são ingredientes ativos, que interagem fisicamente com os fótons da porção do espectro da radiação solar que podem causar câncer nas células a diferentes profundidades do tecido epitelial (pela interação em nível molecular com trechos da molécula de DNA) como o UVA e o UVB.
II. O processo de excitação eletrônica de átomos pode ocorrer a partir da absorção/interação dos elétrons dos átomos. A energia dos fótons é dada por E = h.f, onde h é a constante de Planck e f a frequência do fóton (em acordo com a dualidade partícula-onda). A frequência e o comprimento de onda estão relacionados por c = λf.
III. São quantidades físicas e constantes características úteis às estimativas nesse contexto:
UVB: 280 a 315 nm
UVA: 315 a 400 nm
Infravermelho: 0.8
Também são materiais utilizados em filtros solares substâncias ativas inorgânicas, como micro e nanopartículas de ZnO e o TiO2 - famosos na indústria de dispositivos semicondutores e da opto-eletrônica onde foram primeiramente descobertos, testados e compreendidos no contexto da física moderna de materiais (que explora as propriedades eletrônicas dos materiais utilizando a mecânica quântica). Nos dois casos se tratam de materiais semicondutores (característica normalmente associada à sua forma cristalina macroscópica), com aplicações bastantes intensas, em combinações com outros materiais, em, por exemplo, células solares e dispositivos emissores de luz.
Considere as afirmativas a seguir.
I. Por terem mais átomos que as ______, e por serem
mais regulares na distribuição geométrica dos átomos,
as micro/nanopartículas têm seus estados eletrônicos
agrupados em conjunto mais denso nas energias dos
estados eletrônicos (que ficam espalhados sobre a
estrutura molecular) do que no caso de moléculas.
Com o aumento de tamanho dessas partículas,
mantida a regularidade geométrica, esse
adensamento de estados eletrônicos aumenta e leva
ao surgimento de ______ de valência e condução que
estão separadas por uma lacuna vazia de estados,
também conhecida como gap.
II. No gráfico a seguir temos a absorbância de nanopartículas de TiO2 (taxa de absorção de fótons pelo material comparada com a potência irradiada sobre o material, valor medido em um detector óptico). Se considerarmos que as transições ficaram suficientemente intensas em torno de 400 nm, o ______ (acessível pelo processo de excitação óptica) do TiO2 pode ser estimado em cerca de ______ eV.
Assinale a alternativa que preencha correta e respectivamente as lacunas.
