Um objeto, cuja emissão de radiação térmica se dá aproximadamente como a de um corpo negro, é mantido à temperatura de
.
Para qual temperatura devemos aquecer este objeto para que seu pico de radiação térmica esteja na região do vermelho,
?
Para qual temperatura devemos aquecer este objeto para que seu pico de radiação térmica esteja na região do vermelho,
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um objeto que emite radiação térmica como um corpo negro e está a 25°C. A pergunta é: A que temperatura a gente precisa aquecer esse objeto para que o pico da radiação térmica caia na região vermelha, que está em 700 nm? Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre a Lei de Wien, que relaciona a temperatura de um corpo negro com o comprimento de onda em que a radiação é máxima.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a Lei de Wien. Essa lei nos diz que o comprimento de onda (
) no qual a radiação emitida por um corpo negro é máxima está inversamente relacionado à temperatura absoluta (
) desse corpo. A fórmula da Lei de Wien é:
Aqui,
é a constante de deslocamento de Wien, que vale aproximadamente
.
Passo 3
Agora, vamos converter a temperatura inicial de Celsius para Kelvin, porque a Lei de Wien trabalha com temperaturas absolutas. A conversão é:
Então,
Passo 4
Queremos encontrar a nova temperatura
que faz com que o pico de radiação esteja em
. Primeiramente, convertemos 700 nm para metros:
Aplicando a Lei de Wien:
Resposta
A temperatura necessária para que o pico da radiação térmica esteja em 700 nm é aproximadamente 4140 K.
Exercícios relacionados
Um objeto, cuja emissão de radiação térmica se dá aproximadamente como a de um corpo negro, é mantido à temperatura de
.
O máximo da emissão de radiação térmica ocorre para qual comprimento de onda?
O máximo da emissão de radiação térmica ocorre para qual comprimento de onda?
Em um estudo experimental do efeito Compton, observa-se que o comprimento de onda da radiação incidente,
, sofre um aumento de
quando o ângulo de espalhamento é igual a
. Determine:
O valor de comprimento de onda incidente .
O valor de comprimento de onda incidente
Um objeto, cuja emissão de radiação térmica se dá aproximadamente como a de um corpo negro, é mantido à temperatura de
.
Quantas vezes mais radiação térmica é emitida nesta temperatura mais alta?
Quantas vezes mais radiação térmica é emitida nesta temperatura mais alta?
Em um estudo experimental do efeito Compton, observa-se que o comprimento de onda da radiação incidente,
, sofre um aumento de
quando o ângulo de espalhamento é igual a
. Determine:
O comprimento de onda dos fótons difratados quando o ângulo de espalhamento for de
.
O comprimento de onda