Física II ⇒ Transmissão de calor (Física Clássica). Tópico resolvido

[MatheusB]

(UF-RN) As lâmpadas incandescentes são poucos eficientes no que diz respeito ao processo de iluminação. Com o intuito de analisar o espectro de emissão de um filamento de uma lâmpada incandescente, vamos considerá-lo como sendo semelhante ao de um corpo negro (emissor ideal) que esteja à mesma temperatura do filamento (cerca de 3 000 K). Na figura, temos o espectro de emissão de um corpo negro para diversas temperaturas.

a) A radiação emitida de frequência máxima é a que tem intensidade máxima.
b) A frequência em que ocorre a emissão máxima independe da temperatura da lâmpada.
c) A energia total emitida pela lâmpada incandescente diminui com o aumento da temperatura.
d) A lâmpada incandescente emite grande parte de sua radiação fora da faixa do visível.

Gabarito: d).

Resolvi esta questão e acertei o gabarito. No entanto, a alternativa a) parece-me correta também. No livro em que estudei, é dito que existe uma frequência máxima para a qual a intensidade é máxima (lei do deslocamento de Wien). Gostaria de algum esclarecimento a respeito.

[felix]

i) O gráfico corresponde a uma distribuição espectral de frequências emitidas por um corpo a uma dada temperatura.

ii) Observa-se que existe, para uma dada temperatura, uma frequência, ou seja, uma radiação, que apresenta máxima intensidade. Entretanto, a partir desse valor de máxima intensidade, vemos que o gráfico é decrescente. Assim, temos frequências maiores com intensidades cada vez menores.

[EsleyPires]

Olá! Na verdade, esse livro adaptou a questão original, o que a distorceu de modo a tornar ambas as alternativas a) e d) corretas!

O item a) do problema original dizia que "os fótons mais energéticos emitidos por uma lâmpada incandescente ocorrem onde a intensidade é máxima", o que, de fato, está incorreto! Como bem observado, a frequência máxima (que não é a maior frequência emitida pelo corpo, isto é, não é aquela em que os fótons estão mais energéticos o possível), ou ainda "frequência de pico", da radiação emitida é aquela que garante a maior intensidade. Aliás, essa última afirmação vem de uma manipulação simples da Lei do Deslocamento de Wien, e a relação entre a energia dos fótons e a frequência da radiação emitida é dada pela quantização da energia por Plank no modelo de Bohr, isto é, E=fh, com h a constante de Plank.

Abraços!