Em um experimento escolar sobre a radiação solar, um sensor separou duas faixas do espectro eletromagnético. A…

Questão

Em um experimento escolar sobre a radiação solar, um sensor separou duas faixas do espectro eletromagnético. A radiação ultravioleta apresentou comprimentos de onda entre 100 nm e 400 nm, enquanto a radiação infravermelha apresentou comprimentos de onda entre 700 nm e 1 mm. Para comparar a energia transportada por cada fóton, os estudantes utilizaram a relação E = hc/?, em que E é a energia do fóton, h e c são constantes e ? é o comprimento de onda. Com base nos dados do experimento e na relação apresentada, compare a energia de um fóton de radiação ultravioleta com a energia de um fóton de radiação infravermelha.

1. A) A energia por fóton depende apenas da velocidade da radiação.
2. B) A radiação ultravioleta apresenta maior energia por fóton que a infravermelha.
3. C) A radiação ultravioleta apresenta menor energia por fóton que a infravermelha.
4. D) As duas radiações apresentam a mesma energia por fóton.
5. E) A energia por fóton depende apenas da intensidade da radiação.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. A relação dada é E = hc/lambda, em que h e c são constantes positivas e lambda é o comprimento de onda. Como h e c são fixos, a energia do fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda: quanto menor o lambda, maior a energia.
2. A radiação ultravioleta tem comprimentos de onda entre 100 nm e 400 nm, e a infravermelha entre 700 nm e 1 mm. Todos os valores ultravioleta são menores que os infravermelhos, pois 400 nm é menor que 700 nm e 1 mm equivale a 1 000 000 nm.
3. Portanto, o fóton ultravioleta tem energia maior que o fóton infravermelho, e a alternativa B está correta. Como o gabarito oficial também é B, não há divergência.
4. A alternativa A está errada, pois a relação mostra que a energia depende do comprimento de onda e não da velocidade da radiação, que é c e portanto a mesma no vácuo para todas as radiações.
5. A alternativa C está errada, pois inverte a relação: a radiação com maior comprimento de onda, a infravermelha, é a de menor energia.
6. A alternativa D está errada, pois os comprimentos de onda das duas faixas são diferentes, e a energia depende do comprimento de onda.
7. A alternativa E está errada, pois a relação E = hc/lambda não contém a intensidade; a intensidade se refere ao número de fótons, não à energia de cada um.

💡 Dica: Considere as propriedades energéticas de cada tipo de radiação.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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