A equação que relaciona o comprimento de onda e a energia é derivada dos seguintes conceitos:
*
teoria quântica de Planck: Max Planck propôs que a energia é quantizada, o que significa que só pode existir em pacotes discretos chamados quanta. A energia de um quantum é diretamente proporcional à sua frequência (ν). Este relacionamento é expresso como:
E =hν
onde:
* E é a energia do quantum (em joules)
* H é constante de Planck (6,626 x 10⁻³⁴ j · s)
* ν é a frequência da radiação (em Hz)
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Dualidade da partícula de onda: A luz exibe propriedades semelhantes a ondas e partículas. A relação entre o comprimento de onda (λ) e a frequência (ν) é dada por:
c =λν
onde:
* C é a velocidade da luz no vácuo (3,00 x 10⁸ m/s)
* λ é o comprimento de onda da radiação (em metros)
Derivação: 1. Substitua a frequência (ν) da equação da onda na equação de Planck:
E =h (c/λ)
2.
reorganize a equação para obter a relação entre energia e comprimento de onda: e =hc/λ Esta equação representa a relação entre a energia de um fóton (e) e seu comprimento de onda (λ): *
A energia é inversamente proporcional ao comprimento de onda: Comprimentos de onda mais longos correspondem a energias mais baixas, enquanto comprimentos de onda mais curtos correspondem a energias mais altas.
Pontos -chave a serem lembrados: * Esta equação se aplica à radiação eletromagnética, incluindo luz, raios-X e ondas de rádio.
* As unidades de energia são tipicamente expressas em Joules (J) ou Electron Volts (EV).
* As unidades do comprimento de onda são tipicamente expressas em metros (M) ou nanômetros (NM).
