Um fóton tem comprimento de onda ? = 500 nm. Calcule (a) a energia E do fóton em joules usando E = h c / ? (h…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um fóton tem comprimento de onda ? = 500 nm. Calcule (a) a energia E do fóton em joules usando E = h c / ? (h = 6,63×10^-34 J·s, c = 3×10^8 m·s^-1) e (b) o momento p do fóton usando p = E / c. Apresente cálculos e interprete a relação entre energia e momento.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo (a): ? = 500 nm = 5,00×10^-7 m. E = h c / ? = (6,63×10^-34·3×10^8)/(5,00×10^-7) = 3,98×10^-19 J. (b) p = E / c = 3,98×10^-19 / 3×10^8 = 1,33×10^-27 kg·m·s^-1. Interpretação: para fótons E e p são proporcionais; p = E/c, mostrando que fótons sem massa têm momento associado à sua energia eletromagnética.
Explicação
O cálculo da energia do fóton utiliza a relação entre comprimento de onda, constante de Planck e a velocidade da luz, resultando em uma energia específica. O momento do fóton é obtido a partir da energia dividida pela velocidade da luz, demonstrando que mesmo sem massa, ele possui momento. A relação entre energia e momento evidencia que a energia eletromagnética dos fótons está diretamente ligada ao seu comportamento como partículas.
Raio-X da questão
energia e momento do fóton
avaliacao
energia e momento do fóton · cálculo de energia e momento
Revisar as fórmulas de energia e momento de fótons.
O aluno pode confundir as fórmulas e aplicar incorretamente os valores, resultando em cálculos errados para energia e momento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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