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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 38.Exercícios - Ex. 17

38.17. a) Um átomo que inicialmente está em um nível de energia com E=-6,52 eV absorve um fóton de comprimento de onda igual a 860 nm. Qual é a energia interna do átomo depois que ele absorve o fóton? B) Um átomo que inicialmente está em um nível de energia com E=-2,68 eV emite um fóton de comprimento de onda igual a 420 nm. Qual é a energia internar do átomo depois que ele emite o fóton?

Passo 1

Bom, para responder o item (a) basta a gente calcular quanto de energia o átomo ganhou quando absorveu o fóton. Vamos calcular a energia desse fóton

E = h c λ

Vamos substituir os valores, mas sempre prestando atenção nas conversões de unidades de medidas

1   n m → 10 - 9   m

E = 6,63 ⋅ 10 - 34 2,998 ⋅ 10 8 860 ⋅ 10 - 9

Isso vai dar

E = 2,31 ⋅ 10 - 19   J

Mas energia que está no enunciado é dada em eletro-volt, vamos ter que fazer a conversão

1   e V → 1,602 ⋅ 10 - 19   J

Então

E = 1,44   e V

Essa foi a energia que o átomo absorveu. Então a energia interna final é

E f = - 6,52 + 1,44 = - 5,08   e V

E essa é a resposta do item (a).

Passo 2

Agora vamos para o item (b). Agora a energia inicial do átomo é de - 2,68   e V , e ele emite um fóton de comprimento de onda igual a 420   n m , ou seja, o átomo vai perder a energia associada a esse fóton. Vamos calcular essa energia

E = h c λ

Substituindo os valores

E = 6,63 ⋅ 10 - 34 2,998 ⋅ 10 8 420 ⋅ 10 - 9

Isso vai dar

E = 4,74 ⋅ 10 - 19   J

Ou

E = 2,96   e V

Então a energia final é a energia inicial menos a energia associada ao fóton que o átomo emitiu

E f = - 2,68 - 2,96 = - 5,64   e V

Resposta

  1. - 5,08   e V
  2. - 5,64   e V
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