Questões Analíticas Quantitativas (QUI029/QUIB17/QUI003 precisam interpretar os fenômenos)
2. Uma lâmpada de descarga de
emite luz amarela de comprimento de onda 580 nm . Quantos fótons de luz amarela são gerados pela lâmpada em
? Considere
.
2. Uma lâmpada de descarga de
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado diz que temos uma lâmpada de descarga de potência 25 W (ou seja, ela produz 25 J de energia por segundo) emitindo luz amarela com comprimento de onda λ = 580 nm. A pergunta é: quantos fótons dessa luz são gerados em 1,0 s?
Conteúdo: fotônica quântica básica, energia de fóton e relação entre energia total e número de fótons.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- A fórmula da energia de um fóton:
- Valores de constantes:
e . - Converter λ para metros: 580 nm =
m. - A relação entre energia total liberada pela lâmpada e número de fótons:
.
Passo 2
Calcular a energia de um único fóton amarelo:
Vamos fazer as contas em partes:
- Numerador:
. - Dividindo por
:
Passo 3
Calcular a energia total produzida em 1,0 s pela lâmpada de 25 W:
Passo 4
Agora, o número de fótons é a energia total dividida pela energia de cada fóton:
Resposta
A lâmpada gera cerca de
fótons de luz amarela em 1,0 s.