Última atualização: 30 de Oct. de 2024

Calculadora de Energia de Fótons

Q: Qual é a energia de um fóton com comprimento de onda de 450 nm?

A energia desse fóton é 2,75 eV . Para encontrar esse resultado: Encontre a frequência : divida a velocidade da luz pelo comprimento de onda: f = 3E9 m/s/4,50E-7 m = 666,2E12 Hz = 666,2 THz Multiplique a frequência pela constante de Planck: E = h · f = 666,2E12 Hz ⋅ 6,626E-34 m²-kg/s = 4,41E-19 J Divida esse resultado pela carga do elétron, e , para encontrar a energia em elétron-volt : E [ev] = E [J]/e = 2,75 eV É isso aí!

Criada por Dr.(a) Miłosz Panfil

Revisada por Bogna Szyk e Steven Wooding

Steven Wooding

Physicist holding a 1st class degree and a member of the Institute of Physics. Creator of the UK vaccine queue calculator, and featured in many publications, including The Sun, Daily Mail, Express, and Independent. Tenacious in researching answers to questions and has an affection for coding. Hobbies include cycling, walking, and birdwatching. You can find him on Twitter @OmniSteve. See full profile

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Traduzida por Dr.(a) João Rafael Lucio dos Santos

João Rafael Lucio dos Santos

PhD, Federal University of Campina Grande

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Joao is a physicist, researcher, and professor in Brazil. He earned his Ph.D. in Physics at the University of Rochester, NY in 2013. He has written several papers in international journals, mainly in field theory and cosmology. Joao is also a researcher and the outreach leader for the BINGO telescope. This state-of-the-art radio telescope will be operating in the Northeast of Brazil in a few years. He believes in the importance of spreading knowledge and high-quality information among society and the public in general. He also believes that people can enjoy the learning process if it is funny and if they can see it as a path to change their life, even in daily activities. In his free time, he enjoys running, playing tennis, cooking, traveling, and having pleasant moments with his relatives and friends. See full profile

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e Doutorando(a), Marinara Andrade do Nascimento Moura

Marinara Andrade do Nascimento Moura

PhD candidate

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Marinara holds a master’s degree in Technology and is working on her PhD in Civil Engineering. She has always been interested in science and engineering, mostly because she is passionate about solving problems. She has published her articles in important scientific journals and international conferences as a researcher. She has experience teaching undergraduate students and believes that teaching is a perfect way to learn because the more we give, the more we have. In her free time, she loves to cook (and eat!), travel with her husband, and chat with her friends. See full profile

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Índice

Constante de Planck Como calcular a energia de um fóton Calculadora de energia de um fóton Perguntas frequentes

Com essa calculadora de energia de fótons da Omni, você pode explorar a relação entre o comprimento de onda, a frequência do fóton e sua energia. Leia o texto abaixo para saber como calcular a energia de um fóton e qual é a equação de Planck.

Constante de Planck

A luz parece ter um comportamento ondulatório. Ela difrata, interfere e refrata. Entretanto, em um nível microscópico, ela é transportada por um minúsculo quantum de energia chamado fóton. A energia de um fóton depende exclusivamente de seu comprimento de onda ou frequência. Como a luz viaja, bem, na velocidade da luz, podemos usar a frequência ou o comprimento de onda para descrevê-la. Você pode consultar a calculadora de comprimento de onda da Omni para explorar a relação entre o comprimento de onda e a frequência.

Voltando aos fótons, qual é a energia deles? A energia de um único fóton é um número minúsculo proporcional à chamada constante de Planck $h$ , cujo valor é:

\small h = 6{,}6261 \times 10^{-34}\ \text{J}\!\cdot\!\text{s}

A constante de Planck está nas unidades (energia)·(tempo), e você pode pensar nela como um fator de conversão de energia para frequência.

💡 Você também pode se interessar pela nossa calculadora de efeito fotoelétrico 🇺🇸.

Como calcular a energia de um fóton

A equação de Planck para a energia de um fóton é:

\small E = \frac{hc}{\lambda} = h \cdot f

onde:

$E$ : energia de um fóton;
$h$ : constante de Planck;
$c$ : velocidade da luz;
$λ$ : comprimento de onda de um fóton; e
$f$ : frequência de um fóton.

Essa equação nos dá a energia de um quantum de luz único e indivisível, e podemos pensar na luz branca como sendo formada por um conjunto de partículas. O oposto também é verdadeiro. Podemos pensar em partículas como os elétrons, como sendo ondas. Consulte a calculadora do comprimento de onda de De Broglie 🇺🇸 para saber mais sobre esse conceito.

Calculadora de energia de um fóton

A energia de um único fóton é um número pequeno porque a constante de Planck é demasiadamente pequena. A energia de um único fóton de luz verde com um comprimento de onda de 520 nm é 2,38 eV. Você pode usar a calculadora de energia do fóton para explorar melhor a relação entre a energia do fóton e sua frequência ou comprimento de onda.

Perguntas frequentes

Como calcular a energia de um fóton?

Para calcular a energia de um fóton, siga estas etapas simples:

Se você souber o comprimento de onda, calcule a frequência com a seguinte fórmula:
f = c/ λ
onde c é a velocidade da luz, f a frequência e λ o comprimento de onda.
Se você souber a frequência, ou se tiver acabado de calculá-la, poderá encontrar a energia do fóton com a fórmula de Planck:
E = h · f

onde h é a constante de Planck: h = 6,62607015E-34 m² ⋅ kg/s.
3. Lembre-se de utilizar as unidades corretas!

Quais fótons são os mais energéticos?

Os fótons com comprimentos de onda mais curtos são mais energéticos: um comprimento de onda mais curto corresponde a uma frequência mais alta e, graças à fórmula de Planck E = h · f, sabemos que a frequência é diretamente proporcional à energia.

A região do espectro que contém os fótons mais energéticos é a que está associada às radiações ionizantes. Além da luz ultravioleta extrema e dos raios-x, temos os conhecidos raios gama, sendo esta a radiação mais energética conhecida pelos cientistas.

Qual é a energia de um fóton com comprimento de onda de 450 nm?

A energia desse fóton é 2,75 eV. Para encontrar esse resultado:

Encontre a frequência: divida a velocidade da luz pelo comprimento de onda:

f = 3E9 m/s/4,50E-7 m = 666,2E12 Hz = 666,2 THz
Multiplique a frequência pela constante de Planck:

E = h · f = 666,2E12 Hz ⋅ 6,626E-34 m²-kg/s = 4,41E-19 J
Divida esse resultado pela carga do elétron, e, para encontrar a energia em elétron-volt:

E [ev] = E [J]/e = 2,75 eV

É isso aí!

Quais são as energias dos fótons no espectro eletromagnético?

As energias dos fótons no espectro eletromagnético variam muito:

As ondas de rádio de frequências extremamente baixas têm energias da ordem de femto elétron-volt. Seus comprimentos de onda podem chegar a milhões de metros!
As ondas de rádio "normais" (as das estações FM) têm energias de centenas de nano elétron-volt.
A luz visível tem energias que variam entre ~1,5 eV e 3,3 eV.
Os raios-x são pelo menos mil vezes mais energéticos que a luz visível, situando-se na faixa de keV.
Os raios gama, a radiação eletromagnética mais energética, têm energias acima de mega elétron-volt: o dano é certo se atingirem qualquer material!