Enunciado
Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 14.Aplicações - Ex. 23
23 – O fluxo de fótons no visível que chegam à Terra provenientes da Estrela do Norte é de aproximadamente 4x103mm-2s-1. Desses fótons, 30% são absorvidos ou espalhados pela atmosfera e 25% dos fótons restantes são espalhados pela superfície da córnea do olho. Os 9% adicionais são absorvidos dentro da córnea. A área da pupila, à noite, é de aproximadamente 40 mm2, e o tempo de resposta do olho é de aproximadamente 0,1 s. Dos fótons que atravessam a pupila, cerca de 43% são absorvidos no meio ocular. Quantos fótons da Estrela do Norte atingem a retina em 0,1 s?
Passo 1
Neste problema precisamos determinar a quantidade de fótons que atingiram a retina no tempo de 0,1 s. para isso, vamos precisar do fluxo de incidência dos fótons na retina, da área da retina e também da fração de fótons que foi transmitida para a retina.
Assim, com base nisso, a expressão para o cálculo da quantidade de fótons que atingem a retina em 0,1 s será a seguinte:
Onde, Ifótons é o fluxo de fótons, t é o tempo de resposta, Aretina é a área da retina e f é a fração de fótons que é transmitida para o a retina.
Passo 2
Vamos determinar a fração de fótons que realmente é transmitida para a retina.
Vamos analisar o que foi dito no enunciado para estabelecermos um cálculo para a fração de fótons. Como foi dito no enunciado 30% dos fótons são absorvidos ou espalhados pela atmosfera e 25% dos fótons restantes são espalhados pela superfície da córnea do olho, sendo que 9% adicionais são absorvidos dentro da córnea, e também, dos fótons que atravessam a pupila, cerca de 43% são absorvidos no meio ocular.
Dessa forma, a fração transmitida da retina será:
Assim, O número de fótons que estão focados na retina em 0,1 s será:
Veja que achamos um valor bem maior do que se pensava para o número de fótons.