Exercícios Resolvidos de O Fóton

Young e Freedman, Física IV Ótica e Física Moderna, 12ª ed, São Paulo: Addison Wesley, 2009, pp 211-38.9

Uma fonte de luz de Equation consome Equation de potência elétrica.

Suponha que toda essa energia se transfira para a luz emitida com comprimento de onda Equation .

  1. Calcule a frequência da luz emitida.
  2. Quantos fótons por segundo a fonte emite?
  3. As respostas às partes (a) e (b) são iguais? A frequência da luz é a mesma que o número de fótons emitidos por segundo? Explique.

Passo 1

a) Calcule a frequência da luz emitida.

Podemos associar a frequência Equation e o comprimento de onda Equation através da seguinte relação:

Equation

Onde:

Equation ;

Equation ;

Logo:

Equation

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

b) Quantos fótons por segundo a fonte emite?

O problema nos dá a potência Equation que, por definição, é a taxa de variação da energia Equation por unidade de tempo.

Assim, Equation . Ou seja, a cada segundo são produzidos Equation de energia.

Para descobrirmos quantos fótons a fonte emite por segundo, vamos calcular a energia de cada fóton e ver a quantidade correspondente a Equation .

Passo 3

A energia do fóton é dada por:

Equation

Onde:

Equation ;

Equation ;

Logo:

Equation

Equation

Passo 4

O número de fótons emitidos por segundo é dado por:

Equation

Equation

Passo 5

c) As respostas às partes (a) e (b) são iguais? A frequência da luz é a mesma que o número de fótons emitidos por segundo? Explique.

Não, ambos possuem significados físicos diferentes. A frequência está diretamente associada à energia do fóton e independe da potência da fonte.

Porém, o número de fótons emitidos por segundo depende da potência da fonte.

Resposta

a)

Equation

b)

Equation

c)

Não.

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas