Uma onda luminosa monocromática propaga-se no ar e possui comprimento de onda igual a
. Considerando que a velocidade da luz no ar pode ser tomada como
, determine a frequência
dessa onda luminosa.
Passo 1
O enunciado fornece os seguintes dados e pede uma única coisa:
- Comprimento de onda:
. - Velocidade da luz no ar (aproximação):
. - Pergunta: determinar a frequência
dessa onda luminosa.
Passo 2
Primeiro precisamos escrever o comprimento de onda em metros, porque a velocidade foi dada em
. Lembrete de unidade:
. Portanto:
Agora simplificando as potências de dez:
(Interpretação:
, que é
— só para ter uma ideia da região do espectro.)
Passo 3
Para uma onda eletromagnética em um meio transparente (como o ar aproximado), a relação básica entre velocidade, comprimento de onda e frequência é
onde:
-
é a velocidade da onda no meio (no nosso caso ), -
é o comprimento de onda (em metros), -
é a frequência (em hertz, ).
Isolando
obtemos:
Aqui usaremos
e
.
Passo 4
Agora calculamos a frequência com manipulação em notação científica (mostrando passo a passo):
Separe as partes numéricas e as potências de dez:
Calcule cada parte:
Portanto
(Aquilo que fizemos: movemos o fator
para escrever numa forma com mantissa entre
e
.)
Passo 5
Interpretação e checagem rápida:
corresponde a
(terahertz), que é uma frequência típica de luz visível (comprimento de onda
— laranja/vermelho). Está consistente com os dados e unidades.