Determine a energia E de um fóton com ? = 400 nm. Use h = 6,63×10^-34 J·s, c = 3,0×10^8 m/s e E = h·c/?…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Determine a energia E de um fóton com ? = 400 nm. Use h = 6,63×10^-34 J·s, c = 3,0×10^8 m/s e E = h·c/?. Apresente o resultado em J e em eV (1 eV = 1,6×10^-19 J).
- A) E ˜ 8,27 eV
- B) E ˜ 3,24×10^-19 J
- C) E ˜ 1,04×10^-18 J
- D) E ˜ 6,23×10^-19 J
- E) E ˜ 4,97×10^-19 J ˜ 3,11 eV
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Converta o comprimento de onda para metros: 400 nm = 400 x 10^-9 m = 4,0 x 10^-7 m. Passo 2: Calcule o numerador h x c = 6,63 x 10^-34 x 3,0 x 10^8 = 19,89 x 10^-26 = 1,989 x 10^-25 J·m. Passo 3: Divida pelo comprimento de onda: E = 1,989 x 10^-25 / 4,0 x 10^-7 = 0,497 x 10^-18 J, ou seja, E ≈ 4,97 x 10^-19 J. Passo 4: Converta para elétron-volt dividindo pelo fator dado: E = 4,97 x 10^-19 / 1,6 x 10^-19 ≈ 3,11 eV. Passo 5: Conclusão: a alternativa E traz exatamente 4,97 x 10^-19 J ≈ 3,11 eV, que é o resultado correto nas duas unidades, e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 8,27 eV não corresponde à energia calculada; B) 3,24 x 10^-19 J está abaixo do valor obtido, como se o comprimento de onda fosse maior; C) 1,04 x 10^-18 J é cerca de duas vezes o valor correto; D) 6,23 x 10^-19 J também não resulta de hc/λ com λ = 400 nm.
💡 Dica: Aplique a fórmula E = h·c/? para calcular a energia do fóton.
Alternativa por alternativa
Provavelmente errou a conversão entre joules e elétron-volt, aplicando o fator de forma invertida ou sobre um valor já convertido, o que gera um número em eV bem maior que o real.
Por que engana: Confundir a conversão entre joules e electronvolts, resultando em um valor incorreto para a energia do fóton.
Provavelmente calculou com um comprimento de onda incorreto ou fez uma divisão imprecisa, obtendo um valor de energia menor que o correto, como se a onda fosse mais longa.
Provavelmente usou o comprimento de onda em unidade errada ou dividiu por um valor muito pequeno, o que dobra o resultado; é um erro na ordem de grandeza da potência de dez.
Provavelmente efetuou a divisão de h x c por λ com erro aritmético ou com um valor de comprimento de onda diferente de 400 nm, chegando a um número próximo mas não igual ao correto.
? = 4,00×10^-7 m; E = (6,63×10^-34·3,0×10^8)/4,00×10^-7 = 4,97×10^-19 J; em eV: 4,97×10^-19 /1,6×10^-19 ˜ 3,11 eV.
Raio-X da questão
energia de fóton
avaliacao
energia de fóton · unidades de medida
Revisar a relação entre energia, comprimento de onda e constantes físicas.
Confundir a conversão entre joules e electronvolts, resultando em um valor incorreto para a energia do fóton.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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