Mostre através de cálculos e explique porque a luz verde
pode excitar elétrons através do band gap do silício (Si).
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para mostrar por cálculos por que a luz verde, com comprimento de onda
, consegue excitar elétrons através do band gap do silício (Si). A gente vai precisar entender como calcular a energia de um fóton e comparar com a energia do band gap do silício.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a energia da luz verde usando a fórmula da energia do fóton:
Onde:
-
é a constante de Planck, -
é a velocidade da luz, -
é o comprimento de onda,
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos converter essa energia de Joules para elétron-volts (eV), já que a energia do band gap do silício é dada em eV. Sabemos que:
Então:
Passo 4
O próximo passo é comparar a energia do fóton com o band gap do silício. O silício tem um band gap de aproximadamente
. Como a energia da luz verde que calculamos é de
, que é maior que o band gap do silício, isso significa que essa luz tem energia suficiente para excitar elétrons através do band gap.
Resposta
A luz verde com
possui energia de aproximadamente
, que é maior que o band gap do silício (
). Portanto, a luz verde pode excitar elétrons através do band gap do silício.
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