Un paciente se encuentra realizando el tratamiento para la enfermedad de Darier, proliferación de granos y cuerpos redondos en la piel, el cual consiste en exponer el área afectada a radiación ultravioleta con longitud de onda de 320 nm. Si la sesión tiene una duración de 10 minutos dos veces por semana y la parte afectada de su cuerpo es de 15 cm x 30 cm. Determine la cantidad de fotones que recibe el paciente en un mes de tratamiento (considere que se utiliza un equipo de 1 800 W/m2 ).
Respuestas
Recibe 6,24*10²³ fotones en el tratamiento de 1 mes
Explicación:
Se calcula la energía emitida por un fotón como
E = h*v
Donde
v, frecuencia de radiación
h, constante de Plank , h = 6,626*10⁻³⁴ Js
Se calcula v, como v = c/λ, donde c = 2,99*10⁸ m/s y λ es la longitud de onda 320*10⁻⁹ m
v = c/λ = 2,99*10⁸ m/s /320*10⁻⁹ m = 9,37 *10¹⁴ Hz
Se calcula la energía E
E = 6,626*10⁻³⁴ Js*9,37 *10¹⁴ Hz = 6,21*10⁻¹⁹ J
Para calcular el número de fotones por segundo se divide la Potencia del equipo entre la energía de un fotón
Sin embargo la potencia del equipo se nos dio por área hay que multiplicar por el área a tratar
A = 15cm*30cm = 450 cm²
Se lleva a m, sabiendo que 1 m equivale a 100 cm
450 cm² * (1m/100cm)² = 0,045 m²
P = 1800 W/m² * 0,045 m² = 81 W
El número de fotones por segundo es
N = P/E = 81 W /6,21*10⁻¹⁹ J = 1,30*10²⁰ fotones/s
La sesión es 2 veces por semana por 10 min y dura 1 mes es decir 20 min por 4 semanas
20min*4 = 80 min *(60s/1min) = 4800 s
Para conseguir el número de fotones de un mes se multiplica por el tiempo, obteniendo:
1,30*10²⁰ fotones/s *4800s = 6,24*10²³ fotones