onde
.s é a constante de Planck e c
é a velocidade da luz em valores com quatro algarismos significativos.
A tabela abaixo apresenta a composição química de alguns dos materiais semicondutores usualmente empregados em LEDs comerciais que permitem a geração das mais variadas cores associadas aos fótons emitidos pelos dispositivos em que são empregados.
onde
A tabela abaixo apresenta a composição química de alguns dos materiais semicondutores usualmente empregados em LEDs comerciais que permitem a geração das mais variadas cores associadas aos fótons emitidos pelos dispositivos em que são empregados.
A | B | C |
---|---|---|
Cor | Material | Comprimento de onda |
Super vermelho | GaAIAs | 660 nm |
Vermelho | GaAsP | 635 nm |
Vermelho | AllnGaP | 636 nm |
Vermelho | GaP | 700 nm |
Verde | GaP | 565 nm |
Verde | GaP | 555 nm |
Verde | AllnGaP | 574 nm |
Verde |
|
505 nm |
Verde |
|
525 nm |
Verde |
|
525 nm |
Branco |
|
Todo espectro |
Azul | SiC | 430 nm |
Azul |
|
470 nm |
Azul | SiC | 430 nm |
Laranja | AllnGaP | 610 nm |
Amarelo | AllnGaP | 590 nm |
Âmbar | GaAsP | 605 nm |
Assinale a alternativa que apresenta um valor adequado para o gap de energia do LED verde composto por InGaN estimado de acordo com o modelo acima.
a) b)
c) 250 meV
d)
e)
a)
c) 250 meV
d)
e)
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre LED verde feito de InGaN! O que precisamos aqui é entender como calcular o gap de energia usando a relação entre energia, frequência e comprimento de onda da luz emitida pelo LED. Vamos usar a fórmula
, onde
é a constante de Planck e
é a velocidade da luz. Além disso, vamos olhar para o comprimento de onda correspondente ao LED verde de InGaN na tabela.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o comprimento de onda do LED verde de InGaN na tabela. Vemos que temos três entradas para verde com InGaN:
- 505 nm
- 525 nm
- 525 nm
Vamos usar um desses valores para calcular o gap de energia. Vamos escolher
(que é o mais comum entre os listados).
Passo 3
Agora, vamos lembrar o que cada símbolo na fórmula significa:
-
é a constante de Planck. -
é a velocidade da luz. -
é o comprimento de onda.
Precisamos primeiro converter o comprimento de onda de nanômetros para metros para manter as unidades consistentes:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na fórmula
:
Passo 5
Vamos calcular o numerador primeiro:
Então, dividimos por
:
Resposta
A alternativa correta é a letra d)
.
Exercícios relacionados
Para cada um dos sistemas abaixo, estando os mesmos em equilíbrio termodinâmico, determine o número de graus de liberdade e faça uma escolha razoável das variáveis intensivas independentes necessárias para especificar o estado de equilíbrio do sistema (ignore a ionização da água nos itens de a-d):
a. Uma solução aquosa de sacarose;
a. Uma solução aquosa de sacarose;
Analise as proposições abaixo a respeito do modelo proposto por Bohr.
I. Bohr postulou que um elétron em um átomo pode circular em torno do núcleo descrevendo órbitas estacionárias sem emitir nenhuma radiação.
II. De acordo com Bohr, existe uma energia definida associada a cada órbita estacionária, e o átomo só irradia energia ao fazer uma transição de uma dessas órbitas para a outra.
III. A energia é irradiada na forma de um fóton e obedece à Equação
Onde h é a constante de Planck.
IV. Um átomo emite ou absorve radiação em uma determinada frequência quando um elétron daquele átomo se move em um estado quântico estacionário. Estão corretas apenas as afirmativas
a) II, III.
b) I e II.
c) I e III.
d) I, II e IV
I. Bohr postulou que um elétron em um átomo pode circular em torno do núcleo descrevendo órbitas estacionárias sem emitir nenhuma radiação.
II. De acordo com Bohr, existe uma energia definida associada a cada órbita estacionária, e o átomo só irradia energia ao fazer uma transição de uma dessas órbitas para a outra.
III. A energia é irradiada na forma de um fóton e obedece à Equação
Onde h é a constante de Planck.
IV. Um átomo emite ou absorve radiação em uma determinada frequência quando um elétron daquele átomo se move em um estado quântico estacionário. Estão corretas apenas as afirmativas
a) II, III.
b) I e II.
c) I e III.
d) I, II e IV
Para cada um dos sistemas abaixo, estando os mesmos em equilíbrio termodinâmico, determine o número de graus de liberdade e faça uma escolha razoável das variáveis intensivas independentes necessárias para especificar o estado de equilíbrio do sistema (ignore a ionização da água nos itens de a-d):
c. Sacarose sólida em equilíbrio termodinâmico com uma solução aquosa de sacarose e maltose;
c. Sacarose sólida em equilíbrio termodinâmico com uma solução aquosa de sacarose e maltose;
Para cada um dos sistemas abaixo, estando os mesmos em equilíbrio termodinâmico, determine o número de graus de liberdade e faça uma escolha razoável das variáveis intensivas independentes necessárias para especificar o estado de equilíbrio do sistema (ignore a ionização da água nos itens de a-d):
e. Uma mistura em fase gasosa de e N em equilíbrio químico, em que todo N venha da dissociação do
;
e. Uma mistura em fase gasosa de