Question

Em 1,0s uma lâmpada que produz 30J de energia por segundo, em certa região do espectro, emite 4,3x1019 fótons de luz nessa região.
a) Qual o comprimento de onda da luz emitida?
b) Após 15 segundo quantos fótons são gerados por essa lâmpada?

Answer 1

a) Primeiro calculamos a energia de dos fótons (de cada):
Temos:
E(total)= N(fótons). E(fóton)  --->  E(fóton)=E(total)/N(fóton)

Temos:
E(total)=30J  (em 1s)
N(fótons)=4,3.10^19 fótons  (em 1s)
Então:
E(fóton)=30/(4,3.10^19) = 6,977.10^-19J

Usamos a equação que relaciona energia com frequência de uma onda:
E=h.f    ---> f=E/h
Onde h é a constante de Planck e vale:
h=6,6261.10^-34J.s

Então: 
f=(6,977.10^-19)/(6,6261.10^-34) = 1,053.10^15 Hz

Calculamos o comprimento de onda:
c=λ.f  -->  λ=c/f
Onde c é a velocidade da luz e que vale 3.10^8m/s
Então:
λ=(3.10^8)/(1,053.10^15)=2,85.10^-7=285.10^-9=285nm ( espectro na região do ultravioleta)

b) Basta multiplicar o que ela gera em 1s por 15:
N(fótons) 15.4,3x10^19 = 6,45.10^20 fótons

Espero ter ajudado =)