UFRGS 2017 — questão 24 de Física

Enunciado em texto
Um apontador laser emite uma radiação de comprimento de onda igual a 600 nm, isto é, m.
São dadas a velocidade da luz no ar, m/s, e a constante de Planck, J.s.
Os valores que melhor representam a frequência da radiação e a energia de cada fóton são, respectivamente,
(A) 50 Hz e J.
(B) 50 Hz e J.
(C) 180 Hz e J.
(D) Hz e J.
(E) Hz e J.
(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2017, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: a frequência da luz do laser e a energia de cada fóton.
Passo 1 — a frequência. Para uma onda eletromagnética, :
(600 × 10⁻⁹ m é o mesmo que 6,0 × 10⁻⁷ m.)
Passo 2 — a energia do fóton. Pela relação de Planck:
Conferindo pela ordem de grandeza: luz visível tem frequência da ordem de Hz, e cada fóton visível carrega por volta de 2 eV, ou seja, uns J. Frequências como 50 Hz ou 180 Hz (alternativas A, B e C) são de corrente alternada e som, e não de luz.
⚠️ A armadilha: achar a frequência certa e marcar a D sem fazer a conta da energia. D e E têm a mesma frequência; só o produto hf decide. E nele cuidado com a vírgula: e , então J.
A ideia em uma frase: f = c/λ e E = hf: luz visível tem f ~ 10¹⁴ Hz e fótons de ~10⁻¹⁹ J.
Resposta: alternativa E ( Hz e J).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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