O laser consiste em uma fonte de luz coerente e monocromática, sendo largamente utilizado em leitores de códigos de barras e também em aplicações na física, na medicina e em outras áreas. Seu princípio de funcionamento é baseado na emissão estimulada de fótons.
Em um tipo comum de laser, uma quantidade de átomos é excitada para um estado de energia E2. Em seguida alguns desses átomos são estimulados a decair para um estado de energia menor E1, emitindo um fóton com energia dada pela diferença entre E2 e E1. De modo similar, esse decaimento estimula outros átomos a emitirem fótons formando um processo em cadeia com geração de luz.
Note e adote:
- A energia E de um fóton relaciona-se com sua frequência f por meio da relação E = hf, onde h = 4×10–15 eV∙s e a frequência é dada em Hz.
- Velocidade da luz no vácuo: c = 3×108 m/s.
- Legenda para daltônicos: Gráfico do espectro visível com cores em função do comprimento de onda, que se inicia no azul (lado esquerdo a 400 nm), passando pelo verde (500 nm), amarelo (550 nm), laranja (600 nm) e terminando no vermelho (lado direito a 700 nm).
Determine o comprimento de onda de um fóton (em nm) considerando um laser cujas energias E2 e E1 correspondem aproximadamente a 20,2 eV e 18,7 eV, respectivamente.
Ache a energia do fóton pela diferença entre os níveis de energia. Lembre-se que a energia do fóton é diretamente proporcional à frequência!