Uma lâmpada de sódio tem uma potência de 200 W. Considerando que a luz emitida é de 590 nm, o número de fótons emitidos é de (c = 3 x 10^8 m/s e h = 6,63 x 10^-34 J.s):
a. 5,94 x 10^21 fótons/s
b. 5,94 x 10^20 fótons/s
c. 5,94 x 10^19 fótons/s
d. 5,94 x 10^18 fótons/s
e. 5,94 x 10^17 fótons/s
a. 5,94 x 10^21 fótons/s
b. 5,94 x 10^20 fótons/s
c. 5,94 x 10^19 fótons/s
d. 5,94 x 10^18 fótons/s
e. 5,94 x 10^17 fótons/s
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de Física que envolve energia e fótons. A gente precisa entender como calcular o número de fótons emitidos por uma lâmpada de sódio que tem uma potência de 200 W e emite luz com comprimento de onda de 590 nm. Para isso, vamos usar algumas fórmulas básicas da física quântica e da óptica.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a energia de um único fóton. A energia de um fóton (
) é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a constante de Planck ( J·s), -
é a velocidade da luz ( m/s), -
é o comprimento de onda da luz (590 nm, que é m).
Passo 3
Vamos substituir os valores na fórmula para encontrar a energia de um fóton:
Passo 4
Calculando:
Passo 5
Agora, para encontrar o número de fótons emitidos por segundo (
), usamos a relação entre potência (
) e energia:
Substituindo os valores:
Resposta
b.
fótons/s