Em um estudo sobre a bioluminescência de um vaga-lume encontrado em uma área de Mata Atlântica, pesquisadores…

Questão

Em um estudo sobre a bioluminescência de um vaga-lume encontrado em uma área de Mata Atlântica, pesquisadores analisaram a luz emitida durante a comunicação entre indivíduos. O espectro registrado apresentou máximo de emissão no comprimento de onda de 500 nm. Para estimar a energia transportada por cada fóton dessa emissão, considere h = 6,63 × 10?³4 J·s, c = 3,0 × 108 m/s e a relação E = h·c/?, em que ? deve ser expresso em metros. Com base nos dados do texto, qual é aproximadamente a energia de cada fóton associado ao pico de emissão da luz do vaga-lume?

1. A) E ≈ 3,98 × 10⁻²⁸ J
2. B) E ≈ 3,98 × 10⁻¹⁹ J
3. C) E ≈ 1,33 × 10⁻²⁷ J
4. D) E ≈ 9,95 × 10⁻³² J
5. E) E ≈ 3,98 × 10⁻²⁰ J

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Converta o comprimento de onda para metros. 500 nm = 500 × 10^-9 m = 5,0 × 10^-7 m.
2. Calcule o numerador h·c = 6,63 × 10^-34 × 3,0 × 10^8 = 19,89 × 10^-26 = 1,989 × 10^-25 J·m. Considerei que h = 6,63 × 10^-34 J·s, pois o expoente do enunciado aparece truncado.
3. Divida pelo comprimento de onda: E = 1,989 × 10^-25 / 5,0 × 10^-7 = 0,3978 × 10^-18 = 3,98 × 10^-19 J.
4. Compare com as alternativas. A alternativa B (3,98 × 10^-19 J) coincide com o resultado, o que confirma o gabarito oficial.
5. Por que as outras estão erradas: A usa o comprimento de onda como 500 m, sem a conversão de nm; C não corresponde a h·c dividido por 500 nm; D multiplica h·c por λ em vez de dividir; E usa 500 nm como 5 × 10^-6 m, com erro de potência de dez na conversão.

💡 Dica: Utilize a fórmula E = h·c/? para calcular a energia do fóton.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Um metal tem trabalho de saída W = 2,0 eV. Determine a frequência mínima ?_min (em Hz) da luz que provoca emissão…
• Compare, com argumentos físicos e equações, como o efeito fotoelétrico (E = h·?) e o experimento da dupla fenda com…
• Explique como o efeito fotoelétrico e a dualidade onda-partícula (princípio de de Broglie) sustentam métodos de detecção…
• Um metal com trabalho de saída f = 2,0 eV é iluminado por fótons de frequência f = 6,0×10^14 Hz. Usando h = 6,63×10^-34…
• Fótons de frequência f = 7,50×10^14 Hz incidem sobre um grão com função trabalho f = 1,50 eV, e ejectam elétrons. Usando…
• Um grão metálico em um disco protoplanetário tem função trabalho f = 2,20 eV. Um fóton de comprimento de onda ? = 500 nm…

Todas as questões de Física Quântica (Efeito Fotoelétrico, Dualidade)