O fenômeno da aurora polar, há muito tempo conhecido nos hemisférios norte e sul do planeta Terra, caracteriza-se por um brilho observado no céu em decorrência de colisões entre os átomos da atmosfera, predominantemente oxigênio e nitrogênio, e as partículas (prótons e elétrons) lançadas por erupções solares e canalizadas pelo campo magnético terrestre. As diferentes cores observadas na aurora devem-se à emissão de fótons em processos de desexcitação de átomos presentes nas diferentes camadas da atmosfera. As cores mais comuns da luz associada a esses fótons são a verde e a vermelha, devido à predominância de oxigênio e nitrogênio nas altitudes de 200 km e 100 km, respectivamente.
Calcule (em joules) a variação da energia de um átomo quando este emite um fóton da cor verde. Note e adote:
- Comprimento de onda da luz verde: λ = 500 nm
- Energia de um fóton de frequência f: E = hf, onde h = 6×10−34 J∙s;
- Velocidade da luz no vácuo: 3×108 m/s;
- Um processo de desexcitação atômica envolve a passagem de um elétron de um nível atômico de energia mais alta para outro de energia mais baixa.
Aplique a equação fundamental da ondulatória para obter a frequência da luz verde e, em seguida, calcule a energia de um fóton!