Una fuente luminosa de 75 W consume 75W de potencia electrica. Suponga que toda la energía se transforma en luz emitida de 600 nm de longitud de onda. a) Calcule la frecuencia de luz emitida b) ¿Cuántos fotones por segundo emite la fuente? C) ¿Son iguales las respuestas de de los incisos a) y b)?

a) La frecuencia de la luz emitida es 5,0 × 10¹⁴ Hz

b) El número de fotones por segundo que emite la fuente es 2.26380924 × 10²⁰ fotones

c) Las respuestas del inciso a) yb) son diferentes

Explanation:

Los parámetros dados son;

La potencia de la fuente de luz, P = 75 W

La energía consumida cada segundo por la fuente de luz, E = 75 J

La longitud de onda de la luz emitida, λ = 600 nm

a) La relación entre la energía y la frecuencia de la luz se da a continuación;

υ = c/λ

E = n·h·υ

Dónde;

E = La energía consumida por segundo = 75 J

h = constante de Planck ≈ 6.626 × 10⁻³⁴ J · s

υ = La frecuencia de la luz

λ = La longitud de onda de la luz = 600 nm

c = La velocidad de la luz, c = 3.0 × 10⁸ m / s

Por lo tanto, tenemos;

υ = c / λ = 3,0 × 10⁸ m / s / (600 nm) = 5,0 × 10¹⁴ Hz

∴ La frecuencia de la luz emitida, υ = 5.0 × 10¹⁴ Hz

b) El número de fotones por segundo que emite la fuente, 'n', se da como sigue;

n = E / (h · υ) = 75 J / (6.626 × 10⁻³⁴ J · s × 5.0 × 10¹⁴ Hz) = 2.26380924 × 10²⁰

El número de fotones por segundo que emite la fuente = n = 2.26380924 × 10²⁰ fotones

c) Las respuestas del inciso a) yb) son diferentes

5.0 × 10¹⁴ Hz ≠ 2.26380924 × 10²⁰ fotones.

scattering of light by tiny particles in air to produce the colors we see on sky, is dependent on the following factors:

(i) wavelength of light

(ii) size of the scattering particle  

(iii) distance traveled by light through the atmosphere.

according to rayleigh's law of scattering, the amount of scattering is inversely proportional to the fourth power of its wavelength. shorter the wavelength, greater is its scattering. hence violet/blue light is scattered more than red.

sun's light is a composite light ( visible light) with wavelengths in the range 400 nm (violet) to 700 nm (red). as sunlight passes through our atmosphere, the molecules of air scatter light according to their wavelengths. during sunrise and sunset, the sun's position is below the horizon. hence light from the sun travels a greater distance in the atmosphere when compared to its position a noon.

as sunlight enters the earth's atmosphere, blue light is scattered away and at the end of its journey in the sky, only red and orange wavelengths remain in the beam.

hence at sunrise and sunset, the sky appears reddish orange.