Cesgranrio Petrobras 2005 Física · Quantização da energia e efeito fotoelétrico
Questão 48
O físico Max Planck, estudando a natureza da matéria, determinou que a energia do fóton varia com a freqüência da radiação (\(\nu\)), segundo a expressão \(E_{\text{fóton}} = h\nu\) (equação 1), onde \(h\) é a Constante de Planck.
De Broglie associou a equação 1 à equação de energia proposta por Einstein \(E = mc^{2}\), chegando à relação \(mc^{2} = h\nu\), sendo \(c\) a velocidade da luz. Baseado nessas equações, o momento linear do fóton em função do seu comprimento de onda (\(\lambda\)) é dado por:
Resolução comentada
Situar o problema antes de calcular.
Assunto
Física moderna — combinar E = hf com E = mc² e c = λf para achar o momento do fóton.
Objetivo
Conceitos para revisar
Momento é massa vezes velocidade
Para o fóton, a velocidade é c. Da igualdade dada, mc² = hf, dividindo por c sai o momento.
Frequência em comprimento de onda
A onda viaja a c, então f é c sobre λ. Substituindo, o c simplifica.
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