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Act 1.3

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Ejemplo de radiación electromagnética

1.- ¿Cuál es la frecuencia de una onda electromagnética de 750 nanómetros (nm), de longitud de
onda?
La ecuación es la siguiente C= x  donde :
C=Velocidad de la luz, tiene valor constante (3x108m/s)
= longitud de onda (nm, m, cm, Å)
= frecuencia (Hertz (Hz) = 1/s o s-1)
Como nos pide la frecuencia entonces hay que despejar de la ecuación la 

C= x 
Esta multiplicando pasaría dividiendo

Al sustituir los datos nos damos cuenta que no se tienen las misma unidades, vamos hacer una
conversión de unidades para deja en metros la longitud de onda

Factor de conversión 1nm = 1 x 10-9 m

1 𝑥 10−9 𝑚 Se puede poner las


750nm = 7.50 x 10−7 m unidades de Hertz(Hz)
1𝑛𝑚
o lo segundos a -1
𝑚
𝐶 3 𝑥 108
=  = 𝑠
−7 = 4 𝑥 1014 𝐻𝑧 𝑜 𝑠 −1
7.50 𝑥 10 𝑚
2.- Calcula la longitud de onda (en nanómetros) de una radiación electromagnética cuya
frecuencia es 100Mhz.

Se utiliza la misma ecuación pero ahora hay que despejar para la longitud de onda
𝑚
𝐶 3 𝑥 108
C= x  Despejando =  = 𝑠
como podemos observar no se tiene unidades
100𝑀ℎ𝑧
iguales para eliminar, vamos hacer conversión de unidades de Mhz a Hz

1 Mhz = 1x 106 Hz

1 𝑥 106 𝐻𝑧
100 Mhz [ ] = 100 𝑥 106 𝐻𝑧 sustituyendo el valor de la frecuencia a hz
1𝑀ℎ𝑧

𝑚
𝐶 3 𝑥 108
=  = 6
𝑠
= 3𝑚 como nos pide en unidades de nanometro hay que hacer una
100 𝑥 10 ℎ𝑧
conversio de m a nm

1𝑛𝑚
3𝑚 [1 𝑥 10−9 𝑚] = 3 𝑥 109 𝑛𝑚
Ejemplo de teoría de Max Planck
En este tema utilizamos la ecaucion de Planck E = h en donde
E = a la energía del foton,
h= es la constante de planck la cual tiene 2 valores
6.63 x10-34 J*s y 6.63 x 10-27 erg*s
= frecuencia
𝐡∗𝐜
En algunos problemas podemos usar la siguiente ecuación 𝐄= en esta ecuación sustituimos la

ecuación de la radiación electromagnética de la frecuencia

1.- Calcular la energía (en joules) de un fotón cuya longitud de onda es de 5.00 x 104 nm.

En este ejemplo nos está dando el valor de la longitud de onda entonces vamos a utilizar la
segunda ecuación y hacer conversión de unidades, como nos pide el resultado en unidades de
Joules entonces utilizamos el primer valor de la constante de Planck y el valor de la velocidad de la
luz que ya conocemos.

1 𝑥 10−9 𝑚
5.00 x 104nm[ ] = 5 𝑥 10−5 𝑚
1𝑛𝑚

𝒎
𝐡∗𝐜 (𝟔.𝟔𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟑𝟒 𝑱∗𝒔)(𝟑 𝒙𝟏𝟎𝟖 )
𝐄= sustituimos los valores 𝐄 = 𝒔
= 𝟑. 𝟗𝟕𝟖𝒙 𝟏𝟎−𝟐𝟏 𝑱
 𝟓 𝐱 𝟏𝟎−𝟓 𝒎

2,. Un elemento emite una energía de 20ev, tras ser calentado. ¿Cuál es la frecuencia y la longitud
de onda a las que corresponde dicha radiación?

Aquí utilizamos las dos ecuaciones anteriores una para la frecuencia y la otra para la longitud de
onda. Como la energía está en unidades de Electronvoltio(eV) hay que hacer conversión a Joules

1.602 𝑥 10−19 𝐽
1eV= 1.602 x 10-19 J haciendo la conversión 20𝑒𝑉 = [ ] = 3.204 𝑥 10−18 𝐽
1𝑒𝑉

𝑬
E = h hay que despejar para la frecuencia  = 𝒉
sustituir los valores
𝟑.𝟐𝟎𝟒 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟖 𝑱
 = 𝟔.𝟔𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟑𝟒 𝑱∗𝒔
= 𝟒. 𝟖𝟑 𝒙𝟏𝟎𝟏𝟓 𝑯𝒛

𝐡∗𝐜 𝐡∗𝐜
𝐄= despejamos para la longitud de onda = 𝑬 sustituir los valores

𝒎
(𝟔.𝟔𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟑𝟒 𝑱∗𝒔)(𝟑 𝒙 𝟏𝟎𝟖 )
= 𝟑.𝟐𝟎𝟒 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟖 𝑱
𝒔
= 𝟔. 𝟐𝟎 𝒙 𝟏𝟎−𝟖𝒎
Ejercicios de radiación electromagnética y teoría de Planck

EJERCICIO 1. La mayor parte de la luz procedente de una lámpara de sodio tiene una longitud de onda de 589 nm. ¿Cuál
es la frecuencia de esta radiación? ¿Cuál es la energía (en Erg) asociada a esta radiación?

EJERCICIO 2. Una emisora de radio FM emite una frecuencia de 91.5 megahercios (MHz). ¿Cuál es la longitud de onda de
estas ondas de radio?

EJERCICIO 3. La línea más intensa del espectro del cerio está a 418.7 nm. a) Determina la frecuencia de la radiación que
produce esta línea. b) En qué región del espectro electromagnético aparece esta línea?

EJERCICIO 4. El espectro del magnesio tiene una línea a 266.8 nm ¿Cuál es la frecuencia d este espectro?

EJERCICIO 5.- Determina la frecuencia de la radiación electromagnética de una longitud de onda de 5000Å

EJERCICIO 6. La radiación de longitud de onda 242. 4 nm es la longitud de onda más larga que produce la fotodisociación
del O2, ¿cuál es la energía ( en Erg) de un fotón

EJERCICIO 7. La acción protectora del ozono en la atmósfera se debe a la absorción de radiación UV por el ozono en el
intervalo 230–290 nm de longitud de onda. ¿Cuál es la energía asociada con la radiación, expresada en kilojulios por mol,
en este intervalo de longitudes de onda?

EJERCICIO 8. La clorofila absorbe la luz con energías de 3.056×10−19 J y 4.414×10−19 J. ¿Qué frecuencia corresponden a
estas absorciones?

EJERCICIO 9. Una determinada radiación tiene una longitud de onda de 474 nm. ¿Cuál es la energía, expresada en julios
de un fotón?

EJERCICIO 10. Las lámparas de vapor de sodio a alta presión se utilizan en el alumbrado de las calles. Las dos líneas más
intensas en espectro del sodio están a 589.00 y 589.59 nm. ¿Cuál es la diferencia en energía por fotón entre las radiaciones
correspondientes a estas dos líneas?

constantes y factores de conversión


Velocidad de la luz en el vacío c = 3.00 × 108 m · s −1
Masa del electrón me= 9.11 × 10−31 kg, 9.11 x 10 –28 g
Constante de Planck h= 6. 626 × 10−34 J · s, h= 6.63 x 10-27 Erg · s
1eV = 1. 6022 × 10−19 J , 1nm = 1 × 10−9 m, 1Å= 1 x 10-10 m

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