ENEM 2025 PPL — questão 97 de Física
Enunciado em texto
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 m), a grande diferença da nanoantena está em suas dimensões, como exemplifica a 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
A reflexão.
B refração.
C difração.
D ressonância.
E interferência.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: qual fenômeno ondulatório explica o funcionamento da nanoantena.
Passo 1 — a definição está no próprio texto. Ele diz que as cargas oscilam "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". Isso é, palavra por palavra, a definição de ressonância.
Passo 2 — por que o tamanho importa. É aí que entra o "nano". A antena precisa ter dimensão comparável ao comprimento de onda que quer captar. Como a luz visível tem de centenas de nanômetros, a antena tem de ser dessa ordem — daí ela ser bilhões de vezes menor que uma antena de rádio, que capta ondas de metros.
Passo 3 — descarte os outros fenômenos.
• Reflexão e refração são mudanças de trajetória da onda; não explicam absorção máxima de energia.
• Difração é o contorno de obstáculos.
• Interferência é a superposição de duas ou mais ondas — e aqui há uma onda excitando as cargas.
A mesma física que: faz a taça de cristal quebrar com a nota certa, faz o rádio sintonizar uma estação e faz a ponte balançar no passo da tropa.
Resposta: alternativa D (ressonância).
Resolução em vídeo
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