(A) Los átomos de mercurio excitados emiten luz intensa con una longitud de onda de 436 nm. ¿Qué frecuencia tiene esta radiación? ¿Está en el espectro visible? Si es afirmativo, ¿qué color tiene? (B) Las microondas, como las utilizadas para los radares y para calentar la comida en un horno de microondas, poseen longitudes de onda algo mayores de 3 mm. ¿Cuál es la frecuencia de la radiación de longitud de onda de 4,15 mm? ¿Cuál es la energía?
Respuestas
Respuesta:
(A)
λ=C/V
V=C/λ
λ= 436nm
C=2.998*10^8 m/s
V= ?¿ Hz
pasamos los nanómetros a metros porque la velocidad de la luz=C está en metros sobre segundos
λ=436nm*(1m/10^9mn) cancelamos nm con nm y queda m
λ=436*10^-9 m
reemplazamos en la ecuación principal
V= (2.998*10^8 m/s) / (437*10^-9 m)
se cancela metros con metros y quedan segundos
V=6.876*10^14 s^-1
que es equivalente a V=6.876*10^14 Hz (Hertz o Hercios) y es de color azul.
: )
Explicación:
La frecuencia de la luz emitida por átomos de mercurio es de 6,88.10¹⁴ Hz.
La luz emitida está en el espectro visible y es de color azul oscuro.
La frecuencia de la radiación de microondas es de 7,22.10¹⁰ Hz y su energía vale 4,78.10⁻²³ J
Espectro de la luz visible
El espectro de la luz visible (ver figura adjunta) es una porción muy pequeña, comprendida los 380nm (luz violeta) y los 780nm (luz roja), del espectro de radiaciones electromagnéticas y es donde nuestros ojos, nuestro receptores naturales, son sensibles a la radiación electromagnética emitida por el Sol, la luz solar.
Por otra parte, para cualquier radiación electromagnética, la relación entre longitud de onda y frecuencia viene dada por la ecuación:
λ = c / ν (1)
donde:
- λ = longitud de onda de la radiación = 436.10⁻⁹ m
- c = velocidad de la luz en el vacío = 300.000 k/s = 3.10⁸ m/s
- ν = frecuencia de la radiación = ¿?
Despejando la frecuencia en (1) y sustituyendo datos se tiene:
ν = c / λ ⇒ ν = 3.10⁸ m/s / 436.10⁻⁹ m = 6,88.10¹⁴ Hz
A partir de la figura adjunta se concluye que la luz emitida es visible y su color es azul oscuro.
La frecuencia de la radiación de microondas será:
ν= 3.10⁸ m/s / 4,15.10⁻³ m = 7,22.10¹⁰ Hz
La energía asociada a una radiación electromagnética se puede calcular mediante la ley de Planck:
E = h·ν (2)
donde:
- E = energía de la radiación = ¿?
- h = constante de Planck = 6,626.10⁻³⁴ J.s
- ν = frecuencia de la radiación = 7,22.10¹⁰ Hz
Sustituyendo datos en (2), se tiene:
E = h·ν = 6,626.10⁻³⁴ J.s.7,22.10¹⁰ Hz = 4,78.10⁻²³ J
Para conocer más acerca del espectro electromagnético, visita:
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