Todo objeto que você vê emite fótons que se deslocam do objeto até suas retinas, onde os fótons disparam sinais elétricos que são enviados para o cérebro. Vamos examinar uma fonte luminosa para começar a entender os números de fótons envolvidos.
Os apontadores a laser verde geralmente operam em um comprimento de onda de 532 nm . Qual a frequência de luz emitida por esse apontador ?
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado dá o comprimento de onda do laser verde e pede a frequência da luz emitida. Informações fornecidas:
- Comprimento de onda:
. - Pergunta: qual a frequência
correspondente? - Alternativas oferecidas:
- a)
- b)
- c)
- d)
- e)
- a)
Passo 2
A relação fundamental que liga velocidade da luz, comprimento de onda e frequência é
onde:
-
é a velocidade da luz no vácuo (valor aproximado ); -
é o comprimento de onda (unidade: metros, ); -
é a frequência (unidade: hertz, , que é ciclos por segundo).
Para encontrar a frequência isolamos:
Passo 3
Primeiro converto o comprimento de onda de nanômetros para metros, porque
está em
. Lembrando que
,
Passo 4
Agora substituo na fórmula:
Factorizando as potências de dez:
Faço a divisão aproximada
. Uma conta de cabeça/longa dá aproximadamente
Multiplicando pela potência de dez:
Usando o valor mais exatamente (
) dá um resultado muito próximo a
. Portanto a frequência calculada é aproximadamente
, que corresponde à alternativa (a).
Passo 5
Interpretação rápida e motivação: a frequência está na casa de
, típico da luz visível; frequências maiores corresponderiam a cores mais azuis/violeta e menores a cores mais vermelhas. O resultado faz sentido para um laser verde.
Resposta
a)