Contente
- Etapa 1: resolver com frequência em termos de energia
- Etapa 2: Determinar a Frequência
- Etapa 3: Resolva Energia
- Gorjeta
A eletromagnética lida com a interação entre os fótons que constituem ondas de luz e elétrons, as partículas com as quais essas ondas de luz interagem. Especificamente, as ondas de luz têm certas propriedades universais, incluindo uma velocidade constante, e também emitem energia, embora muitas vezes em uma escala muito pequena.
A unidade fundamental de energia na física é o Joule, ou metro de Newton. A velocidade da luz em um vácuo é 3 × 108 m / s, e essa velocidade é um produto de qualquer frequência de ondas de luz em Hertz (o número de ondas de luz ou ciclos por segundo) e o comprimento de suas ondas individuais em metros. Esse relacionamento é normalmente expresso como:
c = ν × λ
Onde ν, a letra grega nu, é a frequência e λ, a letra grega lambda, representa o comprimento de onda.
Enquanto isso, em 1900, o físico Max Planck propôs que a energia de uma onda de luz está diretamente na sua frequência:
E = h × ν
Aqui, h, apropriadamente, é conhecido como constante de Plancks e tem um valor de 6.626 × 10-34 Joule-sec.
Tomadas em conjunto, essas informações permitem calcular a frequência em Hertz quando recebem energia em Joules e vice-versa.
Etapa 1: resolver com frequência em termos de energia
Porque c = ν × λ, ν = c / λ.
Mas E = h × ν, então
E = h × (c / λ).
Etapa 2: Determinar a Frequência
Se você obtiver v explicitamente, vá para a Etapa 3. Se for dado λ, divida c por esse valor para determinar ν.
Por exemplo, se λ = 1 × 10-6 m (próximo ao espectro de luz visível), ν = 3 × 108/ 1 × 10-6 m = 3 x 1014 Hz.
Etapa 3: Resolva Energia
Multiplique ν Plancks constante, h, por ν para obter o valor de E.
Neste exemplo, E = 6.626 × 10-34 Joule-seg × (3 × 1014 Hz) = 1,988 x 10-19 J.
Gorjeta
A energia em pequenas escalas é frequentemente expressa em elétron-Volts, ou eV, em que 1 J = 6,242 × 1018 eV. Para esse problema, então, E = (1.988 × 10-19 )(6.242 × 1018) = 1,241 eV.