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Sabe-se que a energia de um fóton é proporcional à sua frequência. Também é conhecido experimentalmente que o comprimento de onda da luz vermelha é maior que o comprimento de onda da luz violeta que, por sua vez, é maior que o comprimento de onda dos raios X. Adotando a constância da velocidade da luz, pode-se afirmar que
- A) a energia do fóton de luz vermelha é maior que a energia do fóton de luz violeta.
- B) a energia do fóton de raio X é menor que a energia do fóton de luz violeta.
- C) as energias são iguais, uma vez que as velocidades são iguais.
- D) as energias dos fótons de luz vermelha e violeta são iguais, pois são parte do espectro visível, e são menores que a energia do fóton de raio X.
- E) a energia do fóton de raio X é maior que a do fóton de luz violeta, que é maior que a energia do fóton de luz vermelha.
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Resposta:
A alternativa correta é letra E
Dada a equação de onda v = λ.f e a equação da energia E= h.f (onde h é a constante de Planck, que vale 6,63x10-34 J.s), podemos criar uma relação entre a energia e o comprimento de onda:
(c = velocidade da luz no vácuo)
Portanto, vemos que E e λ são grandezas indiretamente proporcionais, o que nos leva a concluir que quanto maior o comprimento de onda, menor sua energia. Como dito no enunciado, a luz vermelha tem comprimento de onda maior que o comprimento de onda da luz violeta que, por sua vez, é maior que o comprimento de onda dos raios X. Assim, os raios-X possuem energia maior que a luz violeta, que tem mais energia que a vermelha.
Alternativa E.
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