Gabarito disponível
Em uma residência foi instalado um detector para indicar a passagem das pessoas. Esse detector era composto de um emissor, que emitia ondas eletromagnéticas de comprimento de onda igual a 21 μm, e de um receptor que recebia um sinal com potência igual a 0,2 mW, originado do emissor quando não havia uma pessoa entre o emissor e o receptor. Determine o número de fótons que é percebido, por segundo, pelo receptor. Adote:
Velocidade da luz no meio = 3. 10⁸ m/s
Constante de Planck = 7 . 10⁻³⁴ J.s
Velocidade da luz no meio = 3. 10⁸ m/s
Constante de Planck = 7 . 10⁻³⁴ J.s
Resolução comentada
Número de fótons por segundo = potência / energia do fóton.
E = hc/λ = (7·10⁻³⁴·3·10⁸)/(21·10⁻⁶) = 10⁻²⁰ J. Com P = 0,2·10⁻³ W = 2·10⁻⁴ J/s, N = P/E = 2·10⁻⁴/10⁻²⁰ = 2·10¹⁶ fótons por segundo.
Análise das alternativas
A) É a energia de um fóton, não o número de fótons. B) É a potência. C) Resulta de erro de cálculo.
Referência: E = hf = hc/λ; potência = N·E/Δt.
Resolução comentada do VaiConcursos.