Qual é a frequência da radiação correspondente a um fóton cuja energia é igual ao dobro da energia de repouso de um elétron?
Passo 1
Beleza, então o enunciado pergunta: “Qual é a frequência da radiação de um fóton cuja energia vale duas vezes a energia de repouso do elétron?”
Conteúdo: física moderna – usamos a relação de Einstein para achar a energia de repouso do elétron e a relação de Planck
para ligar energia e frequência de um fóton.
Para resolver, vamos precisar dos valores de:
Conteúdo: física moderna – usamos a relação de Einstein
Para resolver, vamos precisar dos valores de:
- massa do elétron
- velocidade da luz
- constante de Planck
Passo 2
Primeiro, lembrando da teoria de Einstein, a energia de repouso do elétron é
Isso vem da famosa equação
, que diz quanta energia “corresponde” a uma certa massa parada.
Passo 3
O enunciado diz que a energia do fóton é o dobro dessa energia de repouso, ou seja:
Passo 4
Agora usamos a relação de Planck para fótons, que fala que energia de um fóton é
onde
é a constante de Planck e
é a frequência. Daí temos:
Passo 5
Bora colocar valores numéricos (em unidades do SI):
Calculando a energia do fóton:
Agora a frequência:
Resposta
A frequência é aproximadamente