Cesgranrio Petrobras 2017 Física · Radiação eletromagnética
Questão 41
Considere dois feixes monocromáticos da região espectral do visível, sendo o primeiro com comprimento de onda (\(\lambda_{1}\)) de 638 nm, e o segundo (\(\lambda_{2}\)) de 510 nm.
Quando são comparados, conclui-se que a radiação do primeiro, em relação à do segundo, tem maior
- Dados
- Constante de Planck
- \(h = 6{,}6\times 10^{-34}\) J s
- Velocidade da luz no vácuo
- \(v = 3\times 10^{8}\) m s\(^{-1}\)
Resolução comentada
Situar o problema antes de resolver.
Assunto
Comprimento de onda maior significa frequência menor, energia menor, número de onda menor e período maior.
Objetivo
Conceitos para revisar
O que cai com λ
Frequência é c/λ, energia é hf, número de onda é 1/λ: os três diminuem quando λ aumenta.
O que sobe com λ
Período é 1/f, ou λ/c: cresce com λ. E o vermelho está deslocado para o vermelho, não para o azul.
Preparar o terreno antes de resolver.
Dados
| Grandeza | Valor |
|---|---|
| Feixe 1 | 638 nm, vermelho |
| Feixe 2 | 510 nm, verde |
| h e c | dados, mas a comparação dispensa números não usar |
| Pergunta | o que o feixe 1 tem maior |
Conversões
Nenhuma: a comparação é qualitativa.
Estratégia
- Liste o que é proporcional a λ e o que é inverso.
- Só o período é proporcional.
Agora sim, resolver.
Passos lógicos
A resolução tem 3 passos. Revele um de cada vez e, antes de abrir cada um, tente prever a linha de raciocínio.
Inversos a λ
Frequência, energia e número de onda são menores em 638 nm.
Deslocamento
638 nm está mais para o vermelho, não para o azul.
Responder
Período maior. (E).
Resposta
Acelerar, conferir e escapar da armadilha.
Como resolver rápido
É reconhecer o que cresce com λ: só o período, sem conta.
Avaliar a coerência
1Vermelho é menos energético que verde
Elimina (B) e (C). Atalho mental.
2Número de onda é 1/λ, e azul é λ menor
Elimina (D) e (A), confirma (E).
Cuidado com a pegadinha
Os dados de h e c
Quem começa a calcular energias em joule e perde tempo, ou confunde número de onda com comprimento de onda e marca (D).
A banca deu h e c sem precisar. Número de onda é o inverso de λ, e cresce para o verde.
AntídotoComparação de dois λ dispensa conta: pense em proporcional ou inverso.