Um laser emite luz com frequência de 4,69 x10
.
a) Qual a energia da radiação desse laser?
b) Se o laser emite uma explosão ou pulso de energia contendo
fótons de radiação, qual é a energia total desse pulso?
c) Se o laser emite
de energia durante um pulso, quantos fótons são emitidos durante o pulso?
a) Qual a energia da radiação desse laser?
b) Se o laser emite uma explosão ou pulso de energia contendo
c) Se o laser emite
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre energia de radiação de laser! A questão envolve conceitos de física relacionados à energia de fótons e como ela está ligada à frequência da luz. Para resolvermos isso, vamos precisar da constante de Planck e das fórmulas que conectam energia, frequência e número de fótons.
Passo 2
Vamos começar com a letra a): Qual a energia da radiação desse laser?
Primeiro, sabemos que a energia (
) de um fóton está relacionada à frequência (
) da luz pela fórmula:
Onde:
-
é a constante de Planck ( ) -
é a frequência da luz ( )
Passo 3
Agora, vamos calcular a energia do fóton usando os valores fornecidos:
Multiplicando esses valores:
Passo 4
Passando para a letra b): Se o laser emite uma explosão ou pulso de energia contendo
fótons de radiação, qual é a energia total desse pulso?
A energia total (
) é a energia de um único fóton multiplicada pelo número de fótons (
):
Já calculamos
e
.
Passo 5
Vamos agora calcular a energia total:
Ou seja,
.
Passo 6
Finalmente, na letra c): Se o laser emite
de energia durante um pulso, quantos fótons são emitidos durante o pulso?
Para encontrar o número de fótons (
), usamos a fórmula inversa:
Onde
e
.
Resposta
a) A energia da radiação do laser é
por fóton.
b) A energia total do pulso é
.
c) O número de fótons emitidos durante o pulso é aproximadamente
fótons.