A transparência de um material depende da frequência da luz que incide sobre ele

A transparência de um material depende da frequência da luz que incide sobre ele. Na figura, à esquerda, está representada uma fonte que emite um feixe de luz de intensidade constante e frequência variável. O feixe incide sobre uma placa de vidro e pode ser transmitido para o outro lado da placa chegando a um detector. O gráfico da intensidade luminosa, recebida pelo detector, em função da frequência da luz, está representado no lado direito da figura. Considere a velocidade da luz como sendo c = 3 × 10⁸ m/s.

O gráfico da intensidade luminosa, recebida pelo detector, em função da frequência da luz, está representado no lado direito da figura. Considere a velocidade da luz como sendo c = 3 × 10⁸ m/s.

a) Considerando a linha vertical tracejada no gráfico da intensidade luminosa, a partir de qual comprimento de onda da luz, em metros, a placa de vidro começa a ser opaca? A que região do espectro eletromagnético, representado abaixo, a luz com esse comprimento de onda pertence?

Considerando a linha vertical tracejada no gráfico da intensidade luminosa, a partir de qual comprimento de onda da luz, em metros, a placa de vidro começa a ser opaca? A que região do espectro eletromagnético, representado abaixo, a luz com esse comprimento de onda pertence?

b) Para se ionizar um átomo de argônio no estado fundamental, ou seja, remover um elétron de sua última camada de energia, é necessária uma energia mínima de 2,5 × 10⁻¹⁸ J. Utilizando a relação de Planck-Einstein, Efóton = hf, onde h = 6,6 × 10⁻³⁴ m2 ⋅ kg/s e f é a frequência, se um elétron for removido do átomo de argônio ao absorver um fóton com frequência de 4,0 × 10¹⁵ Hz, qual será sua energia cinética, ou seja, a energia restante, em Joules, após a ionização?

QUESTÃO ANTERIOR:

- Um biólogo está observando uma colônia de bactérias com um microscópio simples, composto apenas por uma lente convergente.

RESOLUÇÃO (Cursos Objetivo):

a) A intensidade da luz transmitida se anula para f = 4,6 . 10¹⁵Hz

c = λf ⇒ 3,0 . 10⁸ = λ . 4,6 . 10¹⁵

λ = 0,65 . 10⁻⁷m

λ = 6,5 . 10⁻⁸m

Para λ = 6,5 . 10⁻⁸m, a região do espectro eletromagnético corresponde ao ultravioleta.

b) Ec = hf – τ

Ec = 6,6 . 10⁻³⁴ . 4,0 . 10¹⁵ – 2,5 . 10⁻¹⁸ (J)

Ec = 26,4 . 10⁻¹⁹ – 2,5 . 10⁻¹⁸ (J)

Ec = 2,64 . 10⁻¹⁸ – 2,5 . 10⁻¹⁸ (J)