Um oscilador harmônico absorve um fóton de
de comprimento de onda quando passa por uma transição do estado fundamental para o primeiro nível excitado. Qual é a energia do estado fundamental, em elétrons-volt, do oscilador?
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que um oscilador harmônico quântico absorve um fóton de comprimento de onda
quando vai do estado fundamental (n=0) para o primeiro nível excitado (n=1). A matéria aqui é o oscilador harmônico quântico, e a gente vai precisar da fórmula dos níveis de energia
e da relação entre energia de fóton e comprimento de onda
Passo 2
Primeiro, lembra que a diferença de energia entre o nível
e
é
Mas essa diferença é justamente a energia do fóton que foi absorvido:
Passo 3
Como o estado fundamental tem energia
basta dizer
Passo 4
Agora calculamos
. Usamos
Em unidades de elétron-volt e nanômetro,
. Como
,
Passo 5
Então
Resposta
A energia do estado fundamental do oscilador é aproximadamente
.