PUC, Física 4, P3 2016.2, 1
Um laser de potência 𝑃 = 10 𝑚𝑊 emite radiação eletromagnética com comprimento de onda 𝜆 = 780 𝑛𝑚. Encontre o número de fótons emitidos por segundo:
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Passo 1
Nessa questão devemos perceber que queremos determinar o número de fótons por segundo sendo emitido, logo precisamos comparar duas medidas de mesma unidade para podermos fazer o cálculo do número de fótons.
Aqui temos que perceber que como nos foi dado a potência emitida pelo laser podemos, através dele, determinar a energia total emitida por esse laser em 1 segundo usando a fórmula
Como queremos a energia em 1s teremos que
Passo 2
Agora pensa no seguinte, se sabemos quanta energia foi emitida em 1 segundo pelo feixe, basta agora calcularmos a energia de 1 único fóton e dividir um valor pelo outro para saber quantos fótons ao todo foram emitidos.
Sabemos que a energia de um fóton é dado por
Em que já sabemos que
Substituindo esses valores teremos
Passo 3
Como temos a energia total emitida e a energia de um fóton podemos determinar agora o número de fótons.
Logo o número de fótons será
Resposta
(b)