Question

qual a energia em jaules de um foton correspondente a radiação de comprimento de onda de 200 mm?​

Answer 1

Para calcularmos a energia de um fóton, usamos a fórmula:

$E_{fóton} = h \times f$

Sendo h a constante de Planck, e f a frequência do fóton em Hertz.

Bem, não sabemos a frequência do fóton, mas sabemos seu comprimento de onda (0.2 metros) e sua velocidade (c ≈ 3 × 10^8 m/s). Podemos calcular sua frequência pela fórmula:

$v = c = \lambda \times f \\ f = \frac{c}{\lambda} \approx \frac{3 \times {10}^{8} \: \frac{m}{s} }{0.2 \: m} \\ f \approx 1.5 \times {10}^{9} \: hertz$

Agora podemos colocar esse valor na fórmula da energia, usando h ≈ 6,62607004 × 10^(-34) m²kg/s

$E_{fóton} = h \times f \\ E_{fóton} \approx 9.939 \times {10}^{ - 25} \: J \:$

Answer 2

A energia em jaules de um foton correspondente a radiação de comprimento de onda de 200 mm equivale a 9,95. 10⁻²⁵ Joules.

  O efeito fotoelétrico ocorre quando um material recebe a influência luminosa de radiações eletromagnéticas de frequências específicas e acaba emitindo elétrons da sua superfície.

A energia do fóton é calculada por meio da seguinte equação -  

E = h.f  

Onde,  

E =  energia do fóton  

h = constante de proporcionalidade (Constante de Planck: 6,63 . 10⁻³⁴ J.s)  

f = frequência do fóton (Hz)

A questão nos informa que o comprimento de onda da radiação equivale a 200 mm (200. 10⁻³ metros). Considerando que a velocidade equivale à velocidade da luz no vácuo, podemos utilizar a Equação Fundamental da Ondulatória para calcular a frequência de onda.

V = λ·f

Onde,

V = velocidade de propagação da onda em m/s

λ = comprimento da onda em metros

f = frequência de vibração da onda em Hertz

Assim,

V = λ·f

3,0. 10⁸ = 200. 10⁻³.f

f = 15. 10⁸ Hertz

Calculando a energia em Joules de um fóton-

E = h.f

E = 6,63 . 10⁻³⁴. 15. 10⁸

E = 9,95. 10⁻²⁵ Joules

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