Qual o número de fótons emitidos por segundo por um laser de nitrogênio com potência de 1,00 mW . Comprimento de onda do laser de nitrogênio é de 337 nm .
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para descobrir quantos fótons são emitidos por segundo por um laser de nitrogênio com uma potência de 1,00 mW e comprimento de onda de 337 nm. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de energia de fótons, potência e como relacionar esses valores.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a energia de um único fóton. A energia de um fóton pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a constante de Planck, que vale aproximadamente -
é a velocidade da luz, cerca de -
é o comprimento de onda, que neste caso é 337 nm (ou )
Passo 3
Vamos substituir os valores na fórmula para encontrar a energia de um fóton:
Passo 4
Agora que sabemos a energia de um fóton, vamos calcular quantos fótons são emitidos por segundo. A potência do laser (
) está relacionada à energia total emitida por segundo:
Onde:
-
é a potência (1,00 mW ou ) -
é o número de fótons por segundo -
é a energia de um fóton
Rearranjando a fórmula para encontrar
:
Passo 5
Substituindo os valores que já temos:
Resposta
O laser de nitrogênio emite aproximadamente
fótons por segundo.
Exercícios relacionados
Calcule a energia de um fóton
.
Sirius, uma das estrelas mais quentes que se conhece, tem um espectro próximo ao do corpo negro,
. Estime a temperatura de Sirius.
O comprimento de onda limite para o potássio metálico é de 564 nm . Qual é sua função trabalho
? Qual a energia cinética dos elétrons ejetados se é usada uma radiação com comprimento de onda de 410 nm ?
Quando uma superfície limpa de prata é irradiada com luz de comprimento de onda 230 nm , a energia cinética dos elétrons ejetados foi de
. Calcule a função trabalho e a frequência limite da prata.