Em um determinado experimento, inicialmente, tem-se o núcleo de um átomo livre em estado fundamental. Por meio de uma fonte de energia, uma radiação eletromagnética é emitida em direção ao átomo, fazendo com que o seu núcleo transite para o seu primeiro estado excitado por meio da absorção de uma energia de intensidade EA. Em seguida, o referido núcleo emite uma radiação de intensidade EE e retorna ao seu estado fundamental. Ocorre que uma medida da radiação emitida revela que EE Explique o motivo pelo qual EE, fundamentando sua resposta com os princípios físicos pertinentes.

Passo 1

Vamos lá! A gente tem um núcleo de átomo que começa no estado fundamental. Ele absorve uma energia da radiação eletromagnética e passa para um estado excitado. Depois, ele emite uma energia e volta ao estado inicial. O problema pergunta por que é menor que . Para resolver isso, vamos usar os conceitos de conservação de energia e transições de energia nos núcleos atômicos.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que quando o núcleo absorve energia , essa energia é usada para elevar o núcleo de um estado de energia mais baixo para um estado de energia mais alto. Isso é como empurrar uma bola para cima em um morro — você gasta energia para aumentar sua altura.

Passo 3

Agora, quando o núcleo retorna ao estado fundamental, ele libera energia na forma de radiação eletromagnética, que é . Segundo a Lei da Conservação da Energia, a energia que entra deve ser igual à energia que sai, a menos que haja algum outro gasto de energia no meio.

Passo 4

Mas aqui a gente vê que , ou seja, a energia emitida é menor do que a energia absorvida. Então, onde foi parar essa diferença ?

Passo 5

A diferença de energia pode ser explicada pelo fato de que nem toda a energia absorvida é convertida em radiação. Parte dessa energia é usada para mover o núcleo ou para interações internas dentro do átomo que não resultam diretamente na emissão de radiação. Isso é semelhante a gastar um pouco de energia para segurar a bola enquanto a sobe, além de apenas empurrá-la.

Passo 6

Portanto, a energia que não é emitida como radiação foi convertida em outras formas de energia, como movimento do núcleo ou calor interno, garantindo que a energia total seja conservada no processo.

Resposta

A energia emitida é menor que a energia absorvida porque parte da energia absorvida é usada para outros processos internos, como o movimento do núcleo, garantindo a conservação da energia no sistema.

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