Dois feixes, 1 e 2, de raio X incidem sobre uma placa de chumbo e são totalmente absorvidos. O comprimento de onda do feixe 2 é quatro vezes maior do que o comprimento de onda do feixe 1. Sendo E1 e E2 as energias transferidas, respectivamente, pelos feixes 1 e 2 para a placa ao serem absorvidos, é correto afirmar que
- A)E2 = 16.E1.
Errada, porque um comprimento de onda maior não aumenta a energia; acontece o contrário.
- B)E2 = 4.E1.
Errada, pois a energia não cresce com o comprimento de onda, ela diminui na razão inversa.
- C)E2 = E1.
Errada, porque se o comprimento de onda quadrupla, a energia não pode ficar igual.
- D)E2 = E1/4.
Certa, pois E é inversamente proporcional a λ, então ao quadruplicar λ a energia cai para um quarto.
- E)E2 = E1/16.
Errada, porque a redução não é de 16 vezes; o fator correto é 4 vezes menor.
Gabarito: D
Em ondas eletromagnéticas, como os raios X, a energia de cada fóton é dada por E = h.f = h.c/λ. Ou seja: quanto maior o comprimento de onda, menor a frequência e menor a energia. É a clássica troca: aumentou um lado, o outro encolhe - sem drama, só física. Como o enunciado diz que os feixes são totalmente absorvidos pela placa, toda a energia transportada por cada feixe é transferida para o chumbo. Então, comparar as energias transferidas é o mesmo que comparar as energias dos próprios feixes. Se λ2 é quatro vezes λ1, então E2 fica quatro vezes menor que E1, porque a energia é inversamente proporcional ao comprimento de onda. Matematicamente: E2/E1 = λ1/λ2 = 1/4. Por isso, o gabarito é D: E2 = E1/4. Não há pegadinha escondida aqui além da inversão básica entre energia e comprimento de onda.