Para praticar: exercício 1
Considere as três frases seguintes: (i) Para qualquer radiaçāo eletromagnética, o produto do comprimento de onda c a frequência săo constantes. (ii) Se uma fonte de luz tiver um comprimento de onda de 3,0 AA, sua frequência será 1,0 times 10^18 Hz. (iii) A velocidade da luz ultravioleta varepsilon maior que a velocidade da radiaçăo de micro-ondas. Quais dessas frases săo verdadeiras? (a) Somente uma das frases é verdadeira. (b) As frases (i) e (ii) são verdadeiras. (c) As frases (i) e (iii) são verdadeiras. (d) As frases (ii) e (iii) são verdadeiras. (e) Todas as frases são verdadeiras.

Passo 1

O enunciado apresenta três afirmações sobre radiação eletromagnética e pede quais são verdadeiras:
(i) “Para qualquer radiação eletromagnética, o produto do comprimento de onda e da frequência é constante.”
(ii) “Se uma fonte de luz tiver comprimento de onda de 3,0,AA, sua frequência será 1,0times10^18,Hz.”
(iii) “A velocidade da luz ultravioleta é maior que a velocidade da radiação de micro-ondas.”
O conteúdo aqui é a relação fundamental
c = lambda ,nu
onde c é a velocidade da luz no vácuo, lambda o comprimento de onda e nu a frequência.

Passo 2

Analisando a afirmação (i): pela teoria das ondas eletromagnéticas em vácuo, temos sempre
lambda,nu = c,
ou seja, o produto comprimento de onda times frequência é uma constante ( c). Logo, (i) é verdadeira.

Passo 3

Analisando a afirmação (ii): dada lambda = 3,0,AA, primeiro convertemos para metros:
lambda = 3,0times10^-10,m
Como c = 3,0times10^8,m/s, calculamos
nu = clambda = 3,0times10^83,0times10^-10 = 1,0times10^18,Hz
Isso coincide com o valor afirmado, de modo que (ii) é verdadeira.

Passo 4

Analisando a afirmação (iii): todas as radiações eletromagnéticas viajam no vácuo com a mesma velocidade c, independentemente de serem ultravioleta ou micro-ondas. Não há diferença de velocidade em vácuo, portanto (iii) é falsa.

Passo 5

As únicas afirmações verdadeiras são (i) e (ii).

Resposta

(b)

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