Coloque os seguintes tipos de radiação em ordem crescente de energia por fóton: a) luz visível de uma lâmpada de sódio; b) raios X de um instrumento no consultório de um dentista; c) Micro-ondas em um forno de micro-ondas; d) ondas emitidas por uma estação de rádio FM em 91,7MHz.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para organizar diferentes tipos de radiação em ordem crescente de energia por fóton. Isso está relacionado com o estudo das radiações eletromagnéticas e precisamos entender como calcular a energia de cada fóton para fazer essa comparação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia de um fóton é dada pela fórmula
, onde:
-
é a energia do fóton, -
é a constante de Planck ( J⋅s), -
é a frequência da radiação.
Então, quanto maior a frequência (
), maior será a energia do fóton.
Passo 3
Agora, vamos identificar as frequências de cada tipo de radiação mencionada:
a) Luz visível de uma lâmpada de sódio: A luz amarela da sódio tem um comprimento de onda de aproximadamente 589 nm. Para encontrar a frequência, usamos a relação
, onde
é a velocidade da luz (
m/s) e
é o comprimento de onda.
b) Raios X de um instrumento no consultório de um dentista: Raios X têm frequências muito altas, geralmente na faixa de
a
Hz. Vamos considerar uma frequência média de
Hz.
c) Micro-ondas em um forno de micro-ondas: Normalmente operam em torno de 2,45 GHz (
Hz).
d) Ondas emitidas por uma estação de rádio FM em 91,7MHz: A frequência aqui é
Hz.
Passo 4
Agora que temos as frequências, vamos comparar as energias usando
:
- Ondas de rádio FM (d):
- Micro-ondas ©:
- Luz visível de sódio (a):
- Raios X (b):
Resposta
Organizando de menor para maior energia por fóton: d) ondas de rádio FM em 91,7MHz; c) micro-ondas em um forno de micro-ondas; a) luz visível de uma lâmpada de sódio; b) raios X de um instrumento no consultório de um dentista.