Enunciado

Sob condições ideais, o olho humano registra um estímulo visual a 5500   Å se mais de 100 fótons forem absorvidos por segundo. A que potência isso corresponde?

Passo 1

Informações do problema: 5500   Å ; 100 fótons forem absorvidos por segundo.

A potência de uma fonte luminosa é a energia que que essa fonte libera por intervalo de tempo, então pode ser descrita como:

P =   E t

Então para encontrar a potência, temos primeiro que encontrar a energia, que nesse caso vai ser a energia dos fótons liberados por essa fonte:

E 1   f ó t o n = h υ

Como o exercício diz ser 100 fótons, a energia correspondente será:

E   f ó t o n = N   h υ = 100   h υ

Sendo N, o número de fótons.

Como o problema não fornece a frequência e sim o comprimento de onda, temos que organizar a equação:

E   f ó t o n = 100   h c λ

Passo 2

Antes de acrescentar valores na equação do passo anterior, temos que garantir que as informações do problema estão com as unidades correspondentes:

λ =   5500   Å =   5500   x   10 - 10   m

h =   6,626   x   10 - 34     m 2   k g s

c =   2,998   x   10 8     m s

Agora as unidades estão em correspondência.

Passo 3

E   f ó t o n = 100   ( 6,626   x   10 - 34 )   ( 2,998   x   10 8 )   ( 5500   x   10 - 10 ) =   0,36   x   10 - 16  

Resposta

Aplicando o valor da energia, na equação da potência obtemos:

P =     0,36   x   10 - 16 1 =   0,36     x   10 - 16 =   3,6   x     10 - 17   W

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