Como calcular a energia dos fótons

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Os fótons são quanta de luz ou de partículas elementares que transmitem ondas eletromagnéticas de luz. A luz visível representa um excelente exemplo de fótons. Vários valores físicos, inclusive o comprimento de onda e a frequência (medida em hertz, ou Hz), caracterizam os fótons. Pode-se calcular a energia dos fótons com base na frequência ou comprimento de onda, com a ajuda de determinadas constantes físicas fundamentais.

Passo 1

Registre os valores das constantes físicas necessárias para o cálculo da energia. Neste caso, eles são:

Velocidade da luz (c) = 299.792.458 m/s Constante de Planck (h) = 4.13566733*10^-15 eV Note que o elétron volt (eV) é a unidade comumente usada para expressar a energia do fóton.

Passo 2

Multiplique a velocidade da luz pela constante de Planck e divida o produto pelo comprimento de onda para calcular a energia dos fótons. Por exemplo, os fótons da luz visível amarela têm um comprimento de onda de cerca de 580 nm ou 5,810^-7 m. Assim, sua energia é (299.792.458 m/s) x (4,1356673310-15 eV^) / (5,8*10-7 m) = 2,14 eV.

Note que o prefixo "nano" (n) indica a magnitude 10^-9.

Passo 3

Outra abordagem é a de multiplicar a frequência do fóton pela constante de Planck para calcular a energia do fóton. Por exemplo, a frequência dos fótons correspondentes à radiação ultravioleta (UV) é 7,810^14 Hz ou 780 Thz; a energia do fóton é (7,810^14 Hz) x (4,13566733*10^-15 eV) = 3,23 eV. Note que o prefixo "tera" (T) corresponde à magnitude 10^12.

Passo 4

Multiplique a energia em eV pelo fator 1,602176510^-19 para obter o valor do cálculo em joules (J), se necessário. Por exemplo, a energia de 3,23 eV convertida será igual a 5,1810^-19 J.

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