Questão 112 do ENEM 2023 comentada
Entenda como o comprimento de onda da luz influencia a leitura e o armazenamento de dados em discos ópticos.
Informações digitais — dados — são gravadas em discos ópticos, como CD e DVD, na forma de cavidades microscópicas. A gravação e a leitura óptica dessas informações são realizadas por um laser (fonte de luz monocromática). Quanto menores as dimensões dessas cavidades, mais dados são armazenados na mesma área do disco. O fator limitante para a leitura de dados é o espalhamento da luz pelo efeito de difração, fenômeno que ocorre quando a luz atravessa um obstáculo com dimensões da ordem de seu comprimento de onda. Essa limitação motivou o desenvolvimento de lasers com emissão em menores comprimentos de onda, possibilitando armazenar e ler dados em cavidades cada vez menores.
Em qual região espectral se situa o comprimento de onda do laser que otimiza o armazenamento e a leitura de dados em discos de uma mesma área?
- AVioleta.
- BAzul.
- CVerde.
- DVermelho.
- EInfravermelho.
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Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão cobra a relação entre difração e comprimento de onda. Você precisa identificar qual opção permite ler cavidades menores.
Resolução
Quanto menores as dimensões dessas cavidades, mais dados são armazenados na mesma área do disco.
A difração espalha a luz quando ela encontra estruturas com dimensões da ordem de seu comprimento de onda. Por isso, esse fenômeno limita a leitura das cavidades microscópicas: se elas forem pequenas demais em relação ao comprimento de onda, o laser não consegue distingui-las adequadamente.
O próprio enunciado indica que lasers com comprimentos de onda menores permitem armazenar e ler dados em cavidades cada vez menores. Assim, para otimizar o armazenamento na mesma área, devemos escolher a opção com menor comprimento de onda.
Na sequência das alternativas, o infravermelho tem comprimento de onda maior que as cores visíveis. Entre as cores listadas, o comprimento de onda diminui do vermelho para o verde, o azul e o violeta. Portanto, o laser violeta permite a leitura das cavidades menores entre as opções apresentadas.
Alternativa por alternativa
- A
Correta. Está correta: entre as opções, o violeta tem o menor comprimento de onda. Isso reduz a limitação causada pela difração e permite ler cavidades menores.
- B
O azul tem comprimento de onda menor que o verde e o vermelho, mas maior que o violeta. Por isso, não é a opção que permite cavidades menores entre as alternativas.
- C
O verde tem comprimento de onda maior que o azul e o violeta. Assim, não atende tão bem ao objetivo de ler cavidades menores.
- D
O vermelho tem comprimento de onda maior que o verde, o azul e o violeta. Portanto, sua difração limita a leitura de cavidades menores que as permitidas pelo violeta.
- E
O infravermelho tem comprimento de onda maior que as cores visíveis listadas. Logo, não é a opção que favorece a leitura das menores cavidades.
Para lembrarQuanto menor o comprimento de onda, menores podem ser as estruturas distinguidas antes que a difração limite a leitura.
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