Calcule o comprimento de onda e energia das ondas com as seguintes frequências
f=2450 MHz. Microondas

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra gente achar duas paradas de uma onda de micro-ondas que tem frequência :
  1. o comprimento de onda , que é basicamente a distância entre cristas consecutivas da onda;
  2. a energia de um fóton dessa onda, ou seja, a energia que cada “pacotinho” de luz carrega.
    Conteúdo: Física de ondas eletromagnéticas (relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda) e Física quântica básica (energia de fóton).
    O que vamos precisar:
  • A velocidade da luz no vácuo .
  • A constante de Planck .

Passo 2

Primeiro a gente converte a frequência para o SI:
f = 2450 MHz = 2450 times 10^6 Hz = 2,450times10^9 Hz
Depois usa a fórmula básica de onda:
lambda = cf,
que vem da ideia de que a onda viaja a velocidade , dando .

Passo 3

Agora é só substituir:
lambda = 3,0times10^8 m/s2,450times10^9 Hz = 3,02,450times10^8-9 m = 1,2245times10^-1 m approx 0,122 m
Ou seja, o comprimento de onda é cerca de (12,2 cm).

Passo 4

Agora a energia de um fóton. Teoria quântica diz que
E = h,f,
onde é a constante de Planck.

Passo 5

Substituindo:
E = 6,626times10^-34 Jcdot s ;times; 2,450times10^9 Hz = 6,626times2,450times10^-34+9 J approx 1,62times10^-24 J
Se quiser em elétron-volt ( Eapprox 1,62times10^-241,602times10^-19 eVapprox 1,01times10^-5 eV ), lembra que , então

Resposta

Comprimento de onda (12,2 cm)
Energia do fóton (≈ )

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