Quais os valores de energia de um fóton de luz com frequência
e com frequência
? Em qual região do espectro eletromagnético encontram-se estas radiações?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente encontrar a energia de um fóton de luz com duas frequências diferentes e descobrir em qual parte do espectro eletromagnético essas luzes estão. Para isso, vamos usar a fórmula da energia do fóton, que é baseada na física quântica. Precisamos da constante de Planck e da relação entre energia e frequência.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula que liga a energia do fóton (
) com a sua frequência (
). A fórmula é:
Onde:
-
é a energia do fóton. -
é a constante de Planck, que vale aproximadamente . -
é a frequência da luz.
Passo 3
Agora, vamos calcular a energia do fóton com a primeira frequência:
. Substituindo na fórmula:
Passo 4
Fazendo a multiplicação:
Simplificando:
Passo 5
Agora, vamos calcular a energia do fóton com a segunda frequência:
. Usando a mesma fórmula:
Passo 6
Fazendo a multiplicação:
Simplificando:
Passo 7
Agora que temos as energias, vamos identificar em qual região do espectro eletromagnético essas frequências se encontram. Sabemos que:
- Frequências na ordem de
correspondem à luz visível, especialmente na faixa do vermelho. - Frequências na ordem de
estão na região dos ultravioleta.
Resposta
A energia do fóton com frequência
é
e está na região da luz visível, especificamente na faixa do vermelho. Já a energia do fóton com frequência
é
e está na região do ultravioleta do espectro eletromagnético.