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Questão 15

UFU 2019
Física

(UFU - 2019 - 1ª FASE ) Há processos que ocorrem na estrutura eletrônica dos átomos em que um elétron pode ganhar ou perder energia. Nesses processos, o elétron passa de um nível de energia para outro, e a diferença de energia desses dois níveis, em alguns desses processos, pode ser emitida como um fóton de luz. O fóton possui energia que pode ser determinada por uma relação direta com a frequência da luz por meio da equação E = h . f, onde E é a energia do fóton, h é a constante de Planck (h = 6,6 x 10^{-34} J.s) e f é a frequência da luz emitida. Nessas situações, uma unidade de energia muito utilizada é o elétron-volt (eV), sendo que 1 eV = 1,6 x 10^{-19} J. Considere dois níveis de energia eletrônicos com valores de E1= -2,93eV e de E2 = -1,28 eV, e um elétron que decai do nível E2 para o nível E1, emitindo um fóton. Qual é, aproximadamente, a frequência da luz associada a esse fóton?

A

4,00 x 10^{14} Hz

B

2,42 x 10^{15} Hz

C

1,00 x 10^{15} Hz

D

f = 4 cdot 10^{14 }  Hz6,64 x 10^{13}  Hz

Gabarito:

4,00 x 10^{14} Hz



Resolução:

O enunciado diz que há um decaimento de energia. Portanto, calculamos a energia liberada:

E = E_{1} - E_{2}

E = -1,28 -(-2,93) = 1,5  eV

Convertendo para Joule:

E = 2,64 cdot 10^{-19}  J

Aplicando a equação dada no enunciado e isolando a frequência, temos:

f = frac{E}{h}

f = frac{2,64 cdot 10^{-19}}{6,6 cdot 10^{-34}}

f = 4 cdot 10^{14}  Hz

 

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