Question

Uma caneta laser tem potência de 3,0 mW e emite uma radiação cujo comprimento de onda é 600 nm. Determine:
a) a frequência dessa radiação e a energia dos fótons emitidos em elétrons-volt;
b) o número de fótons emitidos por essa caneta por segundo.
(Dados: velocidade da luz no ar: c = 3, 0.108 m/s; constante de Planck: h = 6, 6.10−34 J.s;
1eV = 1, 6.10−19 J.)

Answer 1

Explicação:

a) A frequência de uma onda eletromagnética pode ser determinada por:

f = c/y

, onde f é a frequência, c é a velocidade da luz e y é o comprimento de onda. Dessa forma:

f = 3 10⁸/6 10^(-7)

f = 0,5 10¹⁵

f = 5 10¹⁴ Hz

A energia de un fóton é dada por:

E = h*f

, onde h é a constante de Planck 6,6 10^(-34).

E = 6,6 10^(-34) * 5 10¹⁴

E = 33 10^(-20) J

E = 3,3 10^(-19) J

b) Se a potência da caneta é de 3,0mW, significa que a cada segundo ela emite 3,0mJ de energia. Logo:

N = P/E

N = 3 10^(-3)/3,3 10^(-19)

N = 0,91 10¹⁶

N = 9,1 10¹⁵

Logo a caneta emite 9,1 10¹⁵ fótons por segundo.