Questão FC278925
Em dimensões muito precisas de 5 nm a 10 nm, partículas de ouro reagem às emissões de laser infravermelho, refletindo grande parte da luz recebida e transformando a outra parte em
Física Moderna
CEBRASPE (CESPE) · 2023
Em dimensões muito precisas de 5 nm a 10 nm, partículas de ouro reagem às emissões de laser infravermelho, refletindo grande parte da luz recebida e transformando a outra parte em calor. Pesquisas recentes demonstraram a eficiência do uso de nanopartículas de ouro e do laser infravermelho na detecção e destruição de células cancerosas. O Nd Yag é um laser infravermelho com potência de 30 W. A granada ítrio-alumínio com neodímio é um cristal que dá origem a um intenso efeito no laser. A seguir, são mostrados os níveis de energia do íon neodímio Nd3+ necessários para operar o laser.
Tendo como referência inicial essas informações e considerando que o valor da carga do elétron seja igual a 1,6 × 10−19, que a transição do laser se dê entre dois níveis de energia, sendo a diferença de energia entre esses níveis E = 1.026 eV, e que a constante de Planck (h) corresponda a 6,62 × 10−34 J.s, julgue o item seguinte.
O comprimento de onda emitido por esse laser é maior que 1.200 nm.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
Afirmativa correta porque, ao converter a diferença de energia para joules e aplicar a relação fóton, obtém‑se um comprimento de onda acima de 1.200 nm.
Primeiro, convertemos a energia: E = 1,026 eV; como 1 eV = 1,6×10−19 J, então E = 1,026×1,6×10−19 = 1,6416×10−19 J.
Usamos a fórmula \( \lambda = \dfrac{hc}{E} \) com \(h=6{,}62\times10^{-34}\,{\rm J\cdot s}\) e \(c=3{,}00\times10^8\,{\rm m/s}\):
\( \lambda = \dfrac{6{,}62\times10^{-34}\cdot3{,}00\times10^8}{1{,}6416\times10^{-19}} \approx 1{,}21\times10^{-6}\,{\rm m} = 1210\,{\rm nm}. \)
Como 1210 nm é maior que 1200 nm, o item é CERTO. Observação: erro comum é deslocar a vírgula ao interpretar unidades (nm vs. m).
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