Como a constante de Planck pode ser obtida da equação teórica proposta por Einstein?
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo. A questão quer saber como podemos encontrar a constante de Planck usando a equação teórica proposta por Einstein. Aqui, estamos lidando principalmente com conceitos de física quântica, especificamente a relação entre a energia de um fóton e a sua frequência. Para resolver isso, vamos precisar entender e usar a famosa equação de Einstein:
, onde:
-
é a energia do fóton, -
é a constante de Planck, -
(nu) é a frequência da radiação.
Passo 2
Primeiro, vamos falar um pouco sobre a constante de Planck. Ela é uma constante fundamental na física que relaciona a energia de um fóton à sua frequência. O valor de
é aproximadamente
J·s. Essa constante foi introduzida para explicar o efeito fotoelétrico, onde Einstein propôs que a luz pode ser pensada como quantizada em partículas chamadas fótons.
Passo 3
Agora, para obter a constante de Planck a partir da equação de Einstein, precisamos rearranjar a fórmula para isolar
. A equação original é:
Para encontrar
, dividimos ambos os lados da equação por
:
Passo 4
Então, se conhecemos a energia
de um fóton e a sua frequência
, podemos calcular a constante de Planck
simplesmente dividindo esses dois valores. Na prática, isso significa que realizando experimentos que medem a energia dos fótons emitidos em diferentes frequências, podemos determinar o valor de
.
Passo 5
Por exemplo, suponha que detectamos um fóton com energia
J e frequência
Hz. Aplicando a fórmula:
Esse é o valor da constante de Planck!
Resposta
A constante de Planck pode ser obtida rearranjando a equação de Einstein
para
. Medindo a energia
de um fóton e sua frequência
, dividindo esses valores resulta aproximadamente em
, que é a constante de Planck.