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Questão do ENEM 2025

Ciências da Natureza · habilidade 18Reaplicação · Caderno Amarelo · Questão 97

Uma nanoantena óptica é um dispositivo que pode, quando acoplado a um diodo em um circuito, transformar a energia absorvida a partir de ondas eletromagnéticas em corrente contínua. A radiação eletromagnética excita os portadores de carga, que oscilam na extensão da nanoantena, à semelhança do que ocorre nas antenas de rádio. Uma vez que o comprimento de onda da luz visível é da ordem de centenas de nanômetros (1 nm=10−9 m1\ \mathrm{nm} = 10^{-9}\ \mathrm{m}), a grande diferença da nanoantena está em suas dimensões, como exemplifica esta figura com duas nanoantenas formadas por estruturas de ouro.

HUANG, J. -S. et al. Atomically Flat Single-Crystalline Gold Nanostructures for Plasmonic Nanocircuitry. Nature Commun., n. 1, 2010 (adaptado).

As cargas na nanoantena iluminada passam a oscilar de forma equivalente a um sistema massa-mola que absorve o máximo de energia de um agente externo, quando este oscila em frequência igual à sua frequência natural de oscilação.

BIAGIONI, P. et al. Nanoantennas for Visible and Infrared Radiation. Rep. Prog. Phys., n. 75, 2012 (adaptado).

Nesse contexto, o fenômeno ondulatório relevante para o funcionamento de uma nanoantena é a

Figura 1 do item 126579
  1. Alternativa A: reflexão.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. A reflexão é o retorno da onda ao encontrar uma superfície; ela não explica a absorção máxima de energia quando a frequência da onda coincide com a frequência natural do sistema, que é o que o texto descreve.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  2. Alternativa B: refração.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. A refração é a mudança de direção e de velocidade da onda ao passar de um meio a outro, e não envolve igualdade de frequências. O enunciado cita absorção máxima ligada à frequência natural, e não mudança de meio.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  3. Alternativa C: difração.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. A difração é o contorno de obstáculos e fendas, relacionada às dimensões do obstáculo e ao comprimento de onda. Quem a escolhe pode ter se prendido à escala nanométrica citada, mas o critério do enunciado é a frequência da onda igual à frequência natural de oscilação.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  4. Alternativa D: ressonância. gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. O texto compara as cargas da nanoantena a um sistema massa-mola, que absorve o máximo de energia quando o agente externo oscila em frequência igual à sua frequência natural. Esse fenômeno, em que a energia é transferida com máxima eficiência quando as frequências coincidem, é a ressonância.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  5. Alternativa E: interferência.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. A interferência é a superposição de ondas, que reforça ou anula amplitudes, e não explica a oscilação das cargas com máxima absorção na frequência natural, o que caracteriza a ressonância.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria
Código INEP
126579
Código da prova
1570
Arquivo do PDF
2025_PV_impresso_D6_CD5.pdf