1. RESUMINHO J
As grandezas físicas que caracterizam uma onda são:
• 𝜆 −Comprimento de onda (𝑚), distância percorrida pela onda em cada
ciclo.
• 𝑓 ou 𝜈 – Frequência (𝑠!"
ou 𝐻𝑧), número de ciclos por unidade de
tempo: 𝑓 =
"
#
• 𝑇 – Período (𝑠), tempo que decorrer até se completar um ciclo: 𝑇 =
"
$
A radiação é definida como a emissão e transmissão de energia
através do espaço, na forma de ondas.
A velocidade da luz no vazio (𝑐) é, por definição, uma constante:
𝑐 = 𝜆 × 𝑓, com 𝑐 = 299 792 458 𝑚𝑠!"
≈ 3,0 × 10%
𝑚𝑠!"
.
Todas as radiações eletromagnéticas propagam-se no ar ou no
vazio com a mesma velocidade (𝑐). Mas, noutros meios, propagam-
se com velocidades diferentes, o que permite a sua separação
denominada dispersão da luz.
O espetro visível é o resultado da decomposição da luz branca numa sucessão contínua de radiações coloridas com a sequência
seguinte: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Esta porção do espetro eletromagnético constitui uma radiação,
composta por fotões, que pode ser captada pelo olho humano. A maior parte do espetro é constituída por radiações
eletromagnéticas invisíveis.
O espetro eletromagnético representa o conjunto de todas as possíveis radiações eletromagnéticas quando ordenadas pelas suas
energias (comprimentos de onda ou frequências). Partindo das menos energéticas para as mais energéticas, tem-se: ondas rádio,
micro-ondas, infravermelhos (IV), visível, ultravioleta (UV), raios X e raios gama (𝛾).
As grandezas frequência e comprimento de onda relacionam-se entre si através da
expressão 𝜆 =
&
$
, tratando-se de grandezas inversamente proporcionais.
A radiação eletromagnética pode ser descrita em termos de fluxo de fotões (partículas
desprovidas de massa que se movem à velocidade da luz no vazio, cada um com uma certa quantidade de energia.
Toda a radiação eletromagnética é constituída por fotões, pelo que a única diferença entre as várias radiações eletromagnéticas
do espetro é a quantidade de energia dos fotões. A relação entre a frequência da radiação eletromagnética e a energia de cada
fotão é dada pela expressão: 𝐸$'(ã' = ℎ 𝑓, onde ℎ = 6,626 × 10!*+
𝐽 𝑠!"
.
Na zona do visível do espetro, a radiação vermelha é a menos energética, de menor frequência (maior comprimento de onda), e a
luz violeta é a mais energética, de maior frequência (menor comprimento de onda).
10º ano | Química | Ficha de Trabalho nº1
Tema 2: Energia dos Eletrões nos Átomos
2. 1. Calcula a frequência das radiações correspondentes a cada um dos seguintes comprimentos de onda.
1.1) 2,6 × 10!%
𝑚
1.2) 850 𝑛𝑚
2. Considera um fotão de energia igual a 2,25 × 10!",
𝐽.
2.1) Calcula a frequência do fotão.
2.2) Calcula a energia total de uma radiação composta por 8 × 10"-
fotões.
3. Determina o comprimento de onda de fotões de raios X, sabendo que a sua energia é de 4,2 × 10+
𝑒𝑉.
4. Ordena as seguintes radiações por ordem crescente da frequência dos seus fotões: micro-ondas, radiação amarela, radiação
azul, ultravioletas, infravermelhos, raios X.
5. No interior de um semáforo de trânsito existem três lâmpadas que emitem luz branca. Dependendo da cor de vidro (filtro) que
essa luz atravessa, as cores observadas são o vermelho, o amarelo ou o verde, cujos comprimentos de onda são
respetivamente: 730 𝑛𝑚, 620 𝑛𝑚 e 550 𝑛𝑚.
5.1) A qual das três cores correspondem os fotões de maior energia?
5.2) Coloque as cozres apresentadas por ordem decrescente da sua frequência.
6. O olho humano possui uma sensibilidade máxima para a luz verde, do espetro visível, de comprimento de onda 555 𝑛𝑚.
6.1) Determina a frequência da referida radiação.
6.2) Calcula a energia de um fotão dessa radiação.
7. O espetro eletromagnético traduz uma organização das radiações, de forma ordenada e contínua, em função dos respetivos
comprimentos de onda ou frequências. Completa cada uma das frases que se seguem, fazendo corresponder a cada um dos
números uma das palavras incluídas no quadro abaixo.
visível maior ultravioleta menor infravermelha
violeta amarela comprimento de onda energia raios X
(A) A energia de um fotão da radiação ___________ é maior do que a energia de um fotão de radiação ultravioleta dado que
possui um ___________ comprimento de onda.
(B) A radiação ___________ apresenta um comprimento de onda médio compreendido entre 400 nm e 700 nm.
(C) Quanto __________ for o comprimento de onda de uma radiação, ________ será a sua frequência e consequentemente
menor será a energia do fotão.
(D) A _________ dos fotões de uma radiação infravermelha é _________ do que a dos fotões de uma radiação visível pois
possui __________ comprimento de onda.
(E) Uma radiação verde possui maior energia, por fotão, do que uma radiação _________.
3. 8. Considera uma radiação violeta e outra vermelha, de comprimentos de onda 400 nm e 700 nm, respetivamente.
8.1) Calcula a frequência de um fotão da radiação violeta.
8.2) Calcula a energia de um fotão da radiação vermelha.
8.3) Estabeleça a relação entre as energias da radiação violeta e da radiação vermelha. Que pode concluir?
8.4) Comprova, realizando os cálculos necessários, o facto de a radiação violeta possuir uma maior frequência do que a
radiação vermelha.
