Um fóton tem comprimento de onda ? = 500 nm. Calcule (a) a energia E do fóton em joules usando E = h c / ? (h…

Questão

Um fóton tem comprimento de onda ? = 500 nm. Calcule (a) a energia E do fóton em joules usando E = h c / ? (h = 6,63×10^-34 J·s, c = 3×10^8 m·s^-1) e (b) o momento p do fóton usando p = E / c. Apresente cálculos e interprete a relação entre energia e momento.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculo (a): ? = 500 nm = 5,00×10^-7 m. E = h c / ? = (6,63×10^-34·3×10^8)/(5,00×10^-7) = 3,98×10^-19 J. (b) p = E / c = 3,98×10^-19 / 3×10^8 = 1,33×10^-27 kg·m·s^-1. Interpretação: para fótons E e p são proporcionais; p = E/c, mostrando que fótons sem massa têm momento associado à sua energia eletromagnética.

Explicação

O cálculo da energia do fóton utiliza a relação entre comprimento de onda, constante de Planck e a velocidade da luz, resultando em uma energia específica. O momento do fóton é obtido a partir da energia dividida pela velocidade da luz, demonstrando que mesmo sem massa, ele possui momento. A relação entre energia e momento evidencia que a energia eletromagnética dos fótons está diretamente ligada ao seu comportamento como partículas.

Raio-X da questão

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