Questão 112 do ENEM 2023 — Ciências da Natureza

O enunciado da questão nos explica que a capacidade de armazenamento de dados em discos ópticos está diretamente relacionada ao tamanho das cavidades microscópicas gravadas neles. Quanto menores essas cavidades, mais dados cabem na mesma área. No entanto, o texto também aponta que o limite para o tamanho dessas cavidades é o fenômeno da difração, que ocorre quando a luz encontra obstáculos com dimensões próximas ao seu comprimento de onda ($\lambda$).

Para contornar esse problema e conseguir ler cavidades cada vez menores (otimizando o armazenamento), o texto afirma que foi necessário desenvolver lasers com menores comprimentos de onda. Portanto, o nosso objetivo para resolver a questão é simplesmente identificar, entre as alternativas fornecidas, qual região espectral possui o menor comprimento de onda.

Lembrando do espectro eletromagnético, a luz visível se divide nas cores do arco-íris. A ordem das cores, da menor frequência para a maior frequência (ou seja, do maior comprimento de onda para o menor comprimento de onda), é: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta. O infravermelho, como o próprio nome sugere, está "abaixo do vermelho" em frequência, o que significa que ele possui um comprimento de onda ainda maior que o da luz vermelha.

Comparando as opções dadas na questão em relação ao comprimento de onda ($\lambda$):

• Infravermelho: maior comprimento de onda de todos os listados.
• Vermelho: maior comprimento de onda do espectro visível.
• Verde: comprimento de onda intermediário.
• Azul: comprimento de onda pequeno.
• Violeta: menor comprimento de onda do espectro visível.

Como a cor violeta apresenta o menor comprimento de onda ($\lambda$) entre as alternativas, um laser dessa cor sofrerá difração apenas em cavidades extremamente pequenas. Isso permite que os dados sejam gravados de forma muito mais compacta, otimizando o armazenamento e a leitura no disco.

Logo, a região espectral que otimiza esse processo é a violeta.