Qual a faixa de comprimento de onda da luz visível? E da luz ultravioleta?
Passo 1
O que o enunciado pede:
- Qual é a faixa de comprimento de onda da luz visível?
- Qual é a faixa de comprimento de onda da luz ultravioleta?
Informações iniciais dadas implicitamente:
- Queremos as faixas em termos de comprimento de onda (unidade típica: nanômetro, nm).
- Não há figura ou dado extra: trata-se de consultar os intervalos usuais adotados na física ótica.
Passo 2
O que é comprimento de onda e como medimos:
- Comprimento de onda é a distância entre dois pontos equivalentes consecutivos de uma onda (por exemplo, crista a crista). Denotamos por
. - Unidade prática para luz é o nanômetro:
. - Em óptica costumamos dar faixas em
porque os valores ficam em dezenas a centenas de , fácil de interpretar numa prova.
Passo 3
Relação entre comprimento de onda, frequência e energia (fórmulas úteis na prova):
- Velocidade da luz no vácuo:
. - Frequência:
. Aqui deve estar em metros para usar em . - Exemplo prático: para
(verde), primeiro converto: .
Então.
- Exemplo prático: para
- Energia do fóton:
, onde é a constante de Planck ( ).
Para converter para elétron-volts (eV) é comum usar a aproximação. - Exemplo: para
, .
- Exemplo: para
Passo 4
Faixa usualmente aceita para luz visível (explicação passo a passo):
- Convenção comum em óptica: luz visível vai aproximadamente de
até . - Converto os extremos para frequência para entender ordem de grandeza:
- Para
: .
. - Para
: .
.
- Para
- Energeticamente (em eV), usando
: - Para
: . - Para
: .
- Para
- Comentário motivador: na hora da prova, se pedirem frequência ou energia, você já tem a receita para converter de
para e .
Passo 5
Faixa usualmente aceita para luz ultravioleta e subdivisões (passo a passo):
- Uma definição prática e comumente usada: luz ultravioleta (UV) corresponde aproximadamente ao intervalo
até . - Essa faixa é bem mais energética (menor
→ maior e ). Exemplos de conversões: - Para
: . - Para
: . - Para
: .
- Para
- Subdivisões frequentemente usadas (útil para questões de biofísica, atmosfera, proteção):
-
(menos energética, chega à superfície). -
(mais energética, causa queimaduras). -
(muito energética, em grande parte absorvida pela atmosfera). -
(absorvida pelo ar; usada em física de plasmas/ESR).
-
- Observação útil para a prova: se te pedirem apenas “ultravioleta”, diga a faixa
e, se pedirem subdivisões, forneça os intervalos de , , como acima.
Passo 6
Resumo prático e dica de prova:
- Memorize na forma curta: luz visível ≈
. - Ultravioletas abrangem comprimentos menores: ≈
. - Se a questão pedir frequência ou energia, use
e . - Fica a dica: na prova, anota essas duas faixas no canto do rascunho — são respostas que caem com frequência!