De quanto diminui a velocidade de um átomo de sódio ao absorver um fóton de comprimento de onda 589 nm , com o qual colide frontalmente?
Passo 1
O enunciado pede para calcular em quanto a velocidade de um átomo de sódio diminui quando ele absorve, de frente, um fóton de comprimento de onda
. O conteúdo principal é a conservação de momento linear na absorção de um fóton, usando que o fóton transporta momento
.
Passo 2
Um fóton de comprimento de onda
tem momento
onde
é a constante de Planck.
Passo 3
Na colisão frontal, o fóton vem de sentido oposto ao átomo. Se o átomo tinha velocidade
antes, após absorver o fóton seu momento passa de
para
Logo a diminuição de velocidade é
Passo 4
A massa aproximada de um átomo de sódio (
) é
logo
Passo 5
Substituindo
Resposta
A velocidade do átomo de sódio diminui cerca de
.