Os raios X são um tipo de radiação eletromagnética com importantes aplicações na Medicina e na determinação da Estrutura da Matéria Condensada, através da chamada difração de raios X (XRD - X-ray Diffraction), dentre outras. Uma forma de gerar raios X é impactar um alvo metálico através de elétrons altamente energéticos, produzindo transições nos níveis internos dos elétrons do material, cujo retorno ao estado fundamental se dá através de emissão de fótons de raio X . Um alvo comum no uso em XRD é o cobre. A linha de emissão denominada K-
do cobre tem comprimento de onda característico do fóton emitido
. O Angstrom Åcorresponde a
. Determine a energia desse fóton de raio- X em eV.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a energia de um fóton de raios X (linha K-α do cobre) a partir do comprimento de onda λ₀ = 1,5406 Å. Vamos usar o conteúdo de radiação eletromagnética e a relação entre energia e comprimento de onda para resolver isso.
Passo 2
A energia de um fóton é dada pela fórmula
onde h é a constante de Planck e c é a velocidade da luz. Precisamos também lembrar que 1 eV corresponde a 1,602×10⁻¹⁹ J.
Passo 3
Primeiro convertemos o comprimento de onda de Angstrom para metro e calculamos E em joule:
Passo 4
Agora convertemos de joule para elétron-volt usando 1 eV = 1,602×10⁻¹⁹ J:
Resposta
8,05×10^3 eV