Last updated: Apr 28, 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! Read more

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Constante de Planck Como calcular a energia de um fóton Calculadora de energia de um fóton FAQs

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.

FAQs

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!