Calcule a energia de um fóton de comprimento de onda ? = 500 nm usando E = h·c/? com h = 6,63×10?³4 J·s e c =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Calcule a energia de um fóton de comprimento de onda ? = 500 nm usando E = h·c/? com h = 6,63×10?³4 J·s e c = 3,0×108 m/s. Forneça E em joules.
- A) E = 7,48×10?¹? J
- B) E = 2,45×10?¹8 J
- C) E = 5,00×10?²° J
- D) E = 1,24×10?²² J
- E) E = 3,98×10?¹? J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O comprimento de onda aparece no enunciado corrompido como lambda = 500 nm, que deve ser convertido para metros: 500 nm = 500 x 10^-9 m = 5,00 x 10^-7 m. Os valores de h = 6,63 x 10^-34 J·s e c = 3,0 x 10^8 m/s são dados.
- Aplique a fórmula E = h·c/lambda. Primeiro, calcule o numerador: 6,63 x 10^-34 x 3,0 x 10^8 = 19,89 x 10^-26 = 1,989 x 10^-25 J·m.
- Divida pelo comprimento de onda: E = 1,989 x 10^-25 / 5,00 x 10^-7 = 0,3978 x 10^-18 = 3,98 x 10^-19 J.
- Compare com as alternativas. O resultado 3,98 x 10^-19 J corresponde exatamente à alternativa E, que coincide com o gabarito oficial. Portanto, o gabarito está correto.
- Por que as outras estão erradas. A) 7,48 x 10^-19 J tem a mantissa diferente, indicando erro na divisão. B) 2,45 x 10^-18 J tem ordem de grandeza errada, provavelmente por erro na conversão de potências de dez. C) 5,00 x 10^-20 J teria ordem de grandeza dezenas de vezes menor, indicando erro de potência de dez. D) 1,24 x 10^-22 J vem de confundir a constante hc (cerca de 1240 eV·nm) com o resultado final em joules, sem converter corretamente.
💡 Dica: Substitua os valores na fórmula E = h·c/? e calcule.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente executou corretamente a ideia da fórmula, mas errou a divisão ou o arredondamento dos valores intermediários, obtendo uma mantissa diferente.
Por que engana: Confundir a conversão de unidades, não convertendo corretamente o comprimento de onda de nanômetros para metros.
O aluno errou a potência de dez ao converter 500 nm para metros ou ao dividir as potências, chegando a uma ordem de grandeza maior.
O aluno provavelmente errou a conversão de nanômetros para metros, deslocando a potência de dez e obtendo um valor com ordem de grandeza menor.
O aluno pode ter confundido com a conhecida relação hc ≈ 1240 eV·nm, usado em elétron-volts, e não converteu o resultado para joules, além de errar a potência de dez.
E = h c / ? = (6,63×10?³4·3,0×108)/(5,0×10?7) ˜ 3,98×10?¹? J.
Raio-X da questão
energia de um fóton
avaliacao
cálculo de energia de fótons · unidades de medida em física
Revisar a relação entre energia, comprimento de onda e constantes físicas.
Confundir a conversão de unidades, não convertendo corretamente o comprimento de onda de nanômetros para metros.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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