FísicaFácilCuestión · 1 pts

Efecto fotoeléctrico y cuantización

Castilla-La Mancha · 2022 · Julio
Enunciado
En cada reacción de fusión nuclear en el Sol se emiten 26,7 MeV26{,}7\,\text{MeV} en forma de 6 fotones de radiación gamma. Calcula la frecuencia de dicha radiación y su longitud de onda.

Datos: h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63\cdot 10^{-34}\,\text{J s}; 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6\cdot 10^{-19}\,\text{J}; c=3⋅108 m/sc = 3\cdot 10^8\,\text{m/s}
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Resultado
  f=1,07⋅1021 Hzλ=2,79⋅10−13 m  \boxed{\;f = 1{,}07\cdot 10^{21}\ \text{Hz}\qquad \lambda = 2{,}79\cdot 10^{-13}\ \text{m}\;}
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Se reparte la energía entre los 6 fotones (suponiéndolos iguales), se pasa a julios y se aplica E=hfE = hf y c=λfc = \lambda f.
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Desarrollo

Energía de cada fotón:E=26,76=4,45 MeV=4,45⋅106⋅1,6⋅10−19=7,12⋅10−13 JE = \frac{26{,}7}{6} = 4{,}45\ \text{MeV} = 4{,}45\cdot 10^6\cdot 1{,}6\cdot 10^{-19} = 7{,}12\cdot 10^{-13}\ \text{J}f=Eh=7,12⋅10−136,63⋅10−34=1,07⋅1021 Hzλ=cf=3⋅1081,07⋅1021=2,79⋅10−13 mf = \frac{E}{h} = \frac{7{,}12\cdot 10^{-13}}{6{,}63\cdot 10^{-34}} = 1{,}07\cdot 10^{21}\ \text{Hz} \qquad \lambda = \frac{c}{f} = \frac{3\cdot 10^8}{1{,}07\cdot 10^{21}} = 2{,}79\cdot 10^{-13}\ \text{m}
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Consejo

Lee bien el enunciado: los 26,7 MeV26{,}7\,\text{MeV} son de los seis fotones juntos. Usar la energía total para uno solo multiplica la frecuencia por seis.
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