Enunciado
Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 40.Problemas adicionais - Ex. 64
Laser de marciano. Quando a luz solar banha atmosfera de Marte, as moléculas de dióxido de carbono a uma alutude de aproximadamente se comportam como o meio ativo de um laser. Os níveis de energia envolvido aparecem na fig 40-26, uma inversão de população acontece entre o níveis e .
(a) Que comprimento de onda da luz solar excita a moléculas para o nível ?
(b) Qual é o comprimento de onda da luz emitida pelo laser?
(c) Em que região do espectro eletromagnético estão o comprimentos de onda calculados, no itens (a) e (b)?
Passo 1
Oi galera, tudo bem? Vou ajudar vocês nessa questão! Bora gabaritar?
Letra a)
Primeiro o que acontece é que as molécilas são excitadas do nível fundamental para o nível de energia . O nível fundamental tem energia nula e o nível .
Sabemos que o comprimento de onda do fóton deve satisfazer a seguinte relação:
Como , temos que o comprimento de onda é:
Passo 2
Letra b)
A inversão de população acontece entre os níveis e , então o comprimento de onda do fóton associado a essa transição deve satisfazer :
Passo 3
Letra c)
E agora que encontramos os comprimentos de onda podemos comparar com uma tabela do espectro eletromagnético. Consultando a tabela do capítulo 33, podemos ver que a região onde é da ordem de é o infravermelho.