Suponha que, no experimento de Stern-Gerlach executado com átomos neutros de prata, o campo magnético B → tenha um módulo de 0,5 T .

  1. Qual é a diferença de energia entre os átomos de prata nos dois subfeixes?
  2. Qual é a frequência de radiação que induziria transições entre esses dois estados?
  3. Qual é o comprimento de onda da radiação?
  4. Em que região do espectro eletromagnético essa radiação está situada?

Passo 1

Letra a)

A variação de energia entre os subfeixes é:

Δ U = 2 μ B B = 2.9,27 × 10 - 24 . 0,5

Δ U = 9,27 × 10 - 24

Passo 2

Letra b)

A frequência da radiação que induziria está relacionada com o fóton de energia h f , daí:

Δ U = h f

f = Δ U h = 9,27 × 10 - 24 6,63 × 10 - 34 = 1,4 × 10 10

Passo 3

Letra c)

Como a radiação emitida é uma onda eletromagnética, sabemos sua velocidade e daí podemos calcular o comprimento de onda, já que temos a frequência:

c = λ f

λ = c f = 3 × 10 8 1,4 × 10 10 = 0,021 m

Passo 4

Letra d)

E consultando a tabela do espectro eletromagnético vemos que essa onda está na região de infravermelho.

Resposta

a ) 9,27 × 10 - 24

b ) 1,4 × 10 10

c ) 0,021 m

d ) i n f r a v e r m e l h o

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