Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 38.Problemas - Ex. 54

38.54. a) Sabendo que a frequência média emitida por uma lâmpada incandescente de 200 W é e que 10,0% da potência fornecida para lâmpada é convertida na luz emitida, quantos fótons por segundo a luz visível são emitidos aproximadamente? B) A que distância da lâmpada isso corresponderia a fótons da luz visível por centímetro quadrado por segundo, se a luz fosse emitida igualmente em todas as direções?

Passo 1

Nós queremos saber a quantidades de fóton por segundo são emitidos pela lâmpada, a gente pode escrever isso como um derivada:

Onde é o número de fótons.

A gente pode reescrever essa derivada usando a regra da cadeia

Isso é a mesma coisa que

Essas derivadas tem valores definidos. A gente pode fazer

Agora é só substituir os valores

E isso vai dar

Passo 2

Agora vamos para o item (b). Bom, supondo que a luz se espalha igualmente para todos os lados, nós podemos imaginar que ela se espalha de maneira circular, e queremos saber a distância da lâmpada, ou seja, o raio, para que haja fótons por segundo.

Bom, a gente sabe quantos fótons por segundo a lâmpada emite, se a gente dividir isso pela área de uma esfera, vamos saber quantos fótons por centímetro quadrado segundo há naquela distância.

Então

Vamos isolar o raio

Isso vai dar

Ou seja

Resposta

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