Uma fonte de luz de consome de potência elétrica.
Suponha que toda essa energia se transfira para a luz emitida com comprimento de onda .
- Calcule a frequência da luz emitida.
- Quantos fótons por segundo a fonte emite?
- As respostas às partes (a) e (b) são iguais? A frequência da luz é a mesma que o número de fótons emitidos por segundo? Explique.
Passo 1
a) Calcule a frequência da luz emitida.
Podemos associar a frequência e o comprimento de onda através da seguinte relação:
Onde:
;
;
Logo:
Passo 2
b) Quantos fótons por segundo a fonte emite?
O problema nos dá a potência que, por definição, é a taxa de variação da energia por unidade de tempo.
Assim, . Ou seja, a cada segundo são produzidos de energia.
Para descobrirmos quantos fótons a fonte emite por segundo, vamos calcular a energia de cada fóton e ver a quantidade correspondente a .
Passo 3
A energia do fóton é dada por:
Onde:
;
;
Logo:
Passo 4
O número de fótons emitidos por segundo é dado por:
Passo 5
c) As respostas às partes (a) e (b) são iguais? A frequência da luz é a mesma que o número de fótons emitidos por segundo? Explique.
Não, ambos possuem significados físicos diferentes. A frequência está diretamente associada à energia do fóton e independe da potência da fonte.
Porém, o número de fótons emitidos por segundo depende da potência da fonte.
Resposta
a)
b)
c)
Não.