- Os filmes fotográficos preto-e-branco são expostos por fótons com energia suficiente para dissociar as moléculas de AgBr contidas na emulsão fotossensível. A energia mínima necessária é
.
a) Qual é o maior comprimento de onda capaz de causar esse efeito?
b) Caso a radiação incidente seja de um comprimento de onda menor que o obtido em (a), como o excesso de energia é dissipado? Discuta comparando com o experimento clássico do efeito fotoelétrico.
a) Qual é o maior comprimento de onda capaz de causar esse efeito?
b) Caso a radiação incidente seja de um comprimento de onda menor que o obtido em (a), como o excesso de energia é dissipado? Discuta comparando com o experimento clássico do efeito fotoelétrico.
Passo 1
Vamos resolver o exercício que trata da energia dos fótons necessária para dissociar as moléculas de AgBr na emulsão fotossensível de filmes preto-e-branco. O conteúdo principal aqui é a relação entre energia e comprimento de onda dos fótons. Para isso, vamos precisar usar a fórmula que relaciona energia, constante de Planck e velocidade da luz.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona a energia de um fóton com o seu comprimento de onda:
Onde:
- $ E $ é a energia do fóton,
- $ h $ é a constante de Planck (
), - $ c $ é a velocidade da luz (
), - $ \lambda $ é o comprimento de onda.
Queremos encontrar o maior comprimento de onda ($ \lambda $) que ainda tem energia suficiente para dissociar as moléculas, ou seja, $ E = 0,68 , eV $.
Passo 3
Primeiro, precisamos converter a energia de elétron-volts (eV) para joules (J), pois as constantes estão em unidades do SI. Sabemos que:
Então,
Passo 4
Agora, rearranjamos a fórmula para encontrar $ \lambda $:
Substituindo os valores:
Convertendo para nanômetros (1 m =
nm):
Resposta
O maior comprimento de onda capaz de causar a dissociação das moléculas de AgBr é aproximadamente 1826 nm.