Se a frequência do feixe luminoso A é duas vezes maior que a do feixe luminoso B, a razão EA/EB entre as energias dos fótons é
1/2
1/4
1
2
4
1/2
1/4
1
2
4
Passo 1
O enunciado dá a relação entre as frequências dos dois feixes e pede a razão entre as energias dos fótons. Informações fornecidas:
- A frequência do feixe A é duas vezes a do feixe B:
.
O que se pede: - Calcular a razão
entre as energias dos fótons de A e B.
Passo 2
Fórmula fundamental para a energia de um fóton:
Explicando a fórmula:
-
é a energia do fóton (em joules, ). -
é a constante de Planck (valor aproximado ), que é uma constante universal — mesma para todos os fótons. -
é a frequência da luz (em hertz, ).
Interpretação intuitiva: a energia de cada fóton é diretamente proporcional à frequência; dobrar a frequência dobra a energia do fóton.
Passo 3
Escrevendo as energias dos fótons A e B usando a fórmula:
Formando a razão entre elas e simplificando:
Aqui foi possível cancelar
porque é o mesmo valor para ambos os fótons.
Passo 4
Substituindo a relação dada
na expressão da razão:
Ou seja, a energia do fóton de A é duas vezes a energia do fóton de B.