Explique a relação entre a frequência e a energia?

Passo 1

Beleza, a questão pede pra explicar a relação entre frequência (quantas vibrações/ondas acontecem por segundo) e energia (a “força” que cada partícula de luz ou onda carrega). Isso cai em Física Quântica: vamos usar o conceito de fóton e a constante de Planck, , pra ligar frequência e energia.

Passo 2

Primeiro, o que é frequência? É o número de ciclos de uma onda que passam por um ponto em um segundo, medido em hertz (Hz). Já a energia de um fóton é a “quantidade de energia” que cada partícula de luz carrega. Na física clássica a luz era contínua, mas Planck e Einstein mostraram que ela vem em pacotinhos (fótons), cada um com energia específica.

Passo 3

Planck e Einstein propuseram que a energia E = h,f de cada fóton é proporcional à frequência . A constante de proporcionalidade é a constante de Planck, . A fórmula fica:
Isso significa que, se a frequência dobra, a energia do fóton também dobra.

Passo 4

Na prática, onda com frequência maior (como raios X) tem fótons de energia grande; frequência menor (como rádio) tem fótons de energia bem pequena. Se você lembrar também de lambda = cfLongrightarrow E=h,clambda (velocidade da luz), vê que energia e comprimento de onda são inversamente proporcionais:

Resposta

A energia de um fóton é dada por
boxedE = h,f,
ou seja, energia é diretamente proporcional à frequência. Quanto maior , maior .

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