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Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 31.1 - Ex. 69

Um pulso de um laser de rubi tem uma potência média de 10 M W e dura 1,5   n s .

a Qual é a energia total do pulso?

b Quantos fótons são emitidos no pulso?

Passo 1

E aí bonit@s, como vocês estão?

Se liguem só, para resolvermos esse problema podemos usar a definição de potência para encontrar a energia total do pulso. A razão entre a energia total e a energia por fóton resultará no número de fótons emitidos no pulso. Sendo assim, temos

E = P ⋅ ∆ t

Substituindo os valores numéricos teremos

E = 10 M W ⋅ 1,5   n s = 15   m J

Passo 2

Para o segundo item do problema vamos relacionar o número de fótons N com a energia total no pulso e a energia de um único fóton E f o t o n :

N = E E f o t o n

Onde

E f o t o n = h c λ

Assim, teremos

N = λ E h c

Podemos pegar o valor do comprimento de onda de um laser de rubi que é dado por 694,3 n m . Agora temos tudo para encontrarmos o valor de N só substituindo os valores numéricos, então,

N = 694,3   n m ⋅ 15   m J 1240   e V ⋅ n m ⋅ 1   e V 1,602 × 10 - 19   J ≈ 5,2 × 10 16

Pronto, tá resolvido nosso problema.

Resposta

a   E = 15   m J

b   N = 5,2 × 10 16

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