Qual é o número aproximado de fótons emitidos por minuto por um pointer laser verde ( 532 nm ) de potencia nominal
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O problema pede para descobrir quantos fótons são emitidos por minuto por um ponteiro laser verde com comprimento de onda de 532 nm e potência de 5,00 mW. Para isso, vamos usar conceitos de física ótica, especialmente relacionados à energia dos fótons e à potência da luz. Precisamos entender como calcular a energia de um fóton e, a partir disso, quantificar quantos fótons são emitidos em um determinado tempo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como calcular a energia de um único fóton. A energia de um fóton (E) pode ser determinada pela fórmula:
Onde:
- $ h $ é a constante de Planck (
), - $ c $ é a velocidade da luz (
), - $ \lambda $ é o comprimento de onda da luz.
Passo 3
Vamos calcular a energia de um fóton com comprimento de onda de 532 nm. Primeiro, precisamos converter o comprimento de onda para metros:
Agora, substituímos na fórmula:
Calculando isso:
Então, cada fóton possui aproximadamente
joules de energia.
Passo 4
Agora que sabemos a energia de um fóton, vamos calcular quantos fótons são emitidos por segundo pelo laser. A potência (
) do laser é a energia por unidade de tempo:
Rearranjando para encontrar o número de fótons por segundo (
):
A potência dada é 5,00 mW, que convertendo para joules por segundo (watts):
Então,
Passo 5
Por fim, queremos saber quantos fótons são emitidos por minuto. Sabemos que há 60 segundos em um minuto, então multiplicamos o número de fótons por segundo por 60:
Resposta
O número aproximado de fótons emitidos por minuto pelo ponteiro laser verde é
fótons por minuto.