Quantos fótons/s são emitidos por uma fonte de 100 Watt de comprimento de onda 600 nm ?
Passo 1
O problema pede para descobrir quantos fótons por segundo são emitidos por uma fonte que tem uma potência de 100 Watts e emite luz com comprimento de onda de 600 nanômetros. Vamos usar conceitos de física relacionados à energia dos fótons e à potência da fonte para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que a potência (em Watts) representa a quantidade de energia liberada por segundo. Para encontrar o número de fótons emitidos por segundo, vamos calcular a energia de um único fóton e depois ver quantos desses fótons correspondem à energia total liberada em um segundo.
Passo 3
A energia de um fóton pode ser calculada pela fórmula:
onde:
-
é a energia do fóton, -
é a constante de Planck ( J·s), -
é a velocidade da luz ( m/s), -
é o comprimento de onda da luz.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula para encontrar a energia de um fóton com comprimento de onda de 600 nm (
m):
Passo 5
Agora, sabendo que a fonte libera 100 Joules por segundo (100 W), podemos calcular o número de fótons emitidos por segundo dividindo a potência pela energia de um fóton:
Resposta
A fonte emite aproximadamente
fótons por segundo.
Exercícios relacionados
Se a posição de um elétron em um átomo é medida com uma precisão de
, qual é a incerteza do elétron na velocidade?
O estudo de um espécimen biológico requer o uso de ondas com comprimento de onda de 10 nm . Você pode escolher usar ondas eletromagnéticas ou elétrons. Qual delas seria menos danosa (menos energéticas) para o espécimen?
Uma criança de 20 kg está a 15 m de se um pai, cuja massa é 86 kg . Calcule o centro de massa do sistema formado pela criança e seu pai.
Um sistema é formado por três partículas, de massas
e
. Os vetores a seguir correspondem às respectivas posições das partículas:
Calcule o centro de massa do sistema.