16 Quantos fótons são emitidos por um laser de potência óptica 100 mW operando em lambda=632.8 nm (o laser vermelho comum) em um intervalo de 1s? E quantos fótons são emitidos por uma estação FM operando em 100.7 MHz com potência de 1 kW no mesmo intervalo de 1s?

Passo 1

Resumo do problema: queremos calcular quantos fótons são emitidos em 1
s por um laser de potência óptica de 100
mW a λ=632,8
nm e por uma estação de rádio FM de potência 1
kW em f=100,7
MHz. O conteúdo usado aqui é a relação entre energia de fóton e potência: Efóton=h,c/lambdaó (quando se conhece o comprimento de onda) ou Efóton=h,fó (quando se conhece a frequência), e o número de fótons é N=P/ Efótonó.

Passo 2

Energia de cada fóton do laser:
Eopt = h,clambda = 6,626times10^-34,Jcdot stimes3,0times10^8,m/s632,8times10^-9,m approx3,14times10^-19,J
Número de fótons emitidos pelo laser em 1
s:
Nlaser = PEopt = 0,100,J/s3,14times10^-19,J approx3,18times10^17

Passo 3

Energia de cada fóton da estação FM:
EFM = h,f = 6,626times10^-34,Jcdot stimes1,007times10^8,Hz approx6,67times10^-26,J
Número de fótons emitidos pela estação FM em 1
s:
NFM = PEFM = 1000,J/s6,67times10^-26,J approx1,50times10^28

Resposta

Laser: aproximadamente 3,2×10^17 fótons; Estação FM: aproximadamente 1,5×10^28 fótons.

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