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FUVEST DISCURSIVAS - 2022 - Questão F003

Física - 2022

Banca

FUVEST

Tipo

Discursiva

Nível

n/a

Origem

FUVEST DISCURSIVAS

Enunciado

Resolva a questão, teste seu gabarito e consulte uma pista por vez.

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\HRULEFILL
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F03
\END{LARGE}
\BEGIN{FOOTNOTESIZE}
O LASER CONSISTE EM UMA FONTE DE LUZ COERENTE E MONOCROMATICA, SENDO LARGAMENTE UTILIZADO EM LEITORES DE CODIGOS DE BARRAS E TAMBEM EM APLICACOES NA FISICA, NA MEDICINA E EM OUTRAS AREAS. SEU PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO E BASEADO NA EMISSAO ESTIMULADA DE FOTONS. EM UM TIPO COMUM DE LASER, UMA QUANTIDADE DE ATOMOS E EXCITADA PARA UM ESTADO DE ENERGIA E_2. EM SEGUIDA ALGUNS DESSES ATOMOS SAO ESTIMULADOS A DECAIR PARA UM ESTADO DE ENERGIA MENOR E_1, EMITINDO UM FOTON COM ENERGIA DADA PELA DIFERENCA ENTRE E_2 E E_1. DE MODO SIMILAR, ESSE DECAIMENTO ESTIMULA OUTROS ATOMOS A EMITIREM FOTONS FORMANDO UM PROCESSO EM CADEIA COM GERACAO DE LUZ.
\BEGIN{CENTER}
\END{CENTER}
A) QUAL TIPO DE LASER EMITE FOTONS COM MAIOR ENERGIA: O DE LUZ VERMELHA OU O DE LUZ AZUL? JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA.
B) DETERMINE A FREQUENCIA (EM HZ) DE UM FOTON COM COMPRIMENTO DE ONDA NA REGIAO DE COR LARANJA MOSTRADA NA FIGURA.
C) DETERMINE O COMPRIMENTO DE ONDA DE UM FOTON (EM NM) CONSIDERANDO UM LASER CUJAS ENERGIAS E_2 E E_1 CORRESPONDEM APROXIMADAMENTE A 20,2 EV E 18,7 EV, RESPECTIVAMENTE.
\BEGIN{TCOLORBOX}[HBOX]
\BEGIN{SCRIPTSIZE}
NOTE E ADOTE:
A ENERGIA E DE UM FOTON RELACIONA-SE COM SUA FREQUENCIA F POR MEIO DA RELACAO E = HF, ONDE H = 4 X 10^{-15} EV.S E A FREQUENCIA E DADA EM HZ.
VELOCIDADE DA LUZ NO VACUO: C = 3 X 10^8 M/S.
LEGENDA PARA DALTONICOS: GRAFICO DO ESPECTRO VISIVEL COM CORES EM FUNCAO DO COMPRIMENTO DE ONDA, QUE SE INICIA NO AZUL (LADO ESQUERDO A 400 NM), PASSANDO PELO VERDE (500 NM), AMARELO (550 NM), LARANJA (600 NM) E TERMINANDO NO VERMELHO (LADO DIREITO A 700 NM).
\END{SCRIPTSIZE}
\END{TCOLORBOX} 
\HRULEFILL
\END{FOOTNOTESIZE}
\END{CENTER}
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\BEGIN{CENTER} \HRULEFILL \BEGIN{LARGE} F03 \END{LARGE} \BEGIN{FOOTNOTESIZE} O LASER CONSISTE EM UMA FONTE DE LUZ COERENTE E MONOCROMATICA, SENDO LARGAMENTE UTILIZADO EM LEITORES DE CODIGOS DE BARRAS E TAMBEM EM APLICACOES NA FISICA, NA MEDICINA E EM OUTRAS AREAS. SEU PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO E BASEADO NA EMISSAO ESTIMULADA DE FOTONS. EM UM TIPO COMUM DE LASER, UMA QUANTIDADE DE ATOMOS E EXCITADA PARA UM ESTADO DE ENERGIA E_2. EM SEGUIDA ALGUNS DESSES ATOMOS SAO ESTIMULADOS A DECAIR PARA UM ESTADO DE ENERGIA MENOR E_1, EMITINDO UM FOTON COM ENERGIA DADA PELA DIFERENCA ENTRE E_2 E E_1. DE MODO SIMILAR, ESSE DECAIMENTO ESTIMULA OUTROS ATOMOS A EMITIREM FOTONS FORMANDO UM PROCESSO EM CADEIA COM GERACAO DE LUZ. \BEGIN{CENTER} \END{CENTER} A) QUAL TIPO DE LASER EMITE FOTONS COM MAIOR ENERGIA: O DE LUZ VERMELHA OU O DE LUZ AZUL? JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA. B) DETERMINE A FREQUENCIA (EM HZ) DE UM FOTON COM COMPRIMENTO DE ONDA NA REGIAO DE COR LARANJA MOSTRADA NA FIGURA. C) DETERMINE O COMPRIMENTO DE ONDA DE UM FOTON (EM NM) CONSIDERANDO UM LASER CUJAS ENERGIAS E_2 E E_1 CORRESPONDEM APROXIMADAMENTE A 20,2 EV E 18,7 EV, RESPECTIVAMENTE. \BEGIN{TCOLORBOX}[HBOX] \BEGIN{SCRIPTSIZE} NOTE E ADOTE: A ENERGIA E DE UM FOTON RELACIONA-SE COM SUA FREQUENCIA F POR MEIO DA RELACAO E = HF, ONDE H = 4 X 10^{-15} EV.S E A FREQUENCIA E DADA EM HZ. VELOCIDADE DA LUZ NO VACUO: C = 3 X 10^8 M/S. LEGENDA PARA DALTONICOS: GRAFICO DO ESPECTRO VISIVEL COM CORES EM FUNCAO DO COMPRIMENTO DE ONDA, QUE SE INICIA NO AZUL (LADO ESQUERDO A 400 NM), PASSANDO PELO VERDE (500 NM), AMARELO (550 NM), LARANJA (600 NM) E TERMINANDO NO VERMELHO (LADO DIREITO A 700 NM). \END{SCRIPTSIZE} \END{TCOLORBOX} \HRULEFILL \END{FOOTNOTESIZE} \END{CENTER} \BEGIN{CENTER} \END{CENTER}

Dicas

Uma pista de cada vez

1/14v

Use as dicas depois de tentar resolver por conta propria. Elas foram pensadas para destravar seu raciocinio sem entregar tudo de uma vez.

Para resolver a questão a), observe no espectro visível como a energia se relaciona com o comprimento de onda.