La naturaleza de la luz ondulatoria primera parte

Ejercicios resueltos de química para el libro "Química la ciencia central" 11va edición. En esta ocasión se presentan los ejercicios del capítulo 6.

6.9 ¿Cúales son las unidades básicas del SI para (a) la longitud de onda de la luz, (b) la frecuencia de la luz, (c) la velocidad de la luz?

(a) metros(m)

(b) ciclos por segundo, Hertz o bien 1/s

(c) m/s

6.10 (a) ¿Cúal es la relación entre la logintud de onda y la frecuencia de la energía radiante?

(b) El ozono de la atmosfera superior absorbe energía en un intervalo de 210 -230 nm del espectro. ¿En cúal región del espectro electromagnético ocurre la radición?

 (a) La  longitud de onda y la frecuencia de la radiación elec­tromagnética  siempre  se  relacionan  de manera directa.  Si  la  longitud  de  onda es  grande,  existirán  menos  ciclos  de  la onda pasando por un punto cada segun­do, y la  frecuencia  será  menor.

(b) Para resolver convertimos los nm a m y comparamos en que región del espectro cae;

En este caso cae en el rango de ultravioleta.

6.11 Clasifique cada uno de los siguiente enunciados como falso o verdadero. Para aquellos que sean falsos, corrija el enunciado. (a) La luz visible es una forma de radiacion electromagnetica

(b) La frecuencia de la radiación se incrementa al incrementar la longitud de onda

(c) La luz ultravioleta tiene una longitud de onda más grande que la luz visible.

(d) Los rayos X viajan más rapido que los microondas.

(e) La radiación electromagnética y las ondas de sonido viajan a la misma velocidad.

Para los siguientes enenunciados:

(a) Verdadero

(b) Falso: La frecuencia de radiación aumenta si la longitud de onda disminuye.

(c) Falso: La luz visible tiene longitudes de onda más grande que la ultravioleta.

(d) Falso: Viajan a la misma velocidad.

(e) Falso: la radiacion electromagnetica y la del sonido viajan a diferentes velocidades.

6.12 Determine cuales de los siguientes enunciados es falso y corrijalos.

(a) La radiación electromagnética es incapaz de pasar a través del agua

(b) La  radiación  electromagnética viaja  a  través  del vacio a una veloddad  constante, sin im­portar  la  longitud  de onda,

(c) La  luz  infrarroja  tiene  fre­cuencias  más  altas  que  la  luz  visible,

(d)   El  brillo de  una chimenea,  la  energía  dentro de  un  homo  de  microondas, y el sonido de una sirena para niebla  son todas formas de radiadón electromagnética.

(a) Verdadero

(b)Verdadero

(c)Falso: la luz visible tiene frecuencias mas altas que la infrerroja

(d) Verdadero

6.13 Organice los siguientes tipos de radia dones electromagnéti­cas en orden ascendente de longitud de onda: infrarroja, luz verde, luz roja, ondas de radio, rayos X, luz ultravioleta.

R: Rayos X

    Ultravioleta

    Luz Verde

    Luz Roja

    Infrarojo

    Ondas de Radio.

6.14 Organice  los  siguientes  tipos  de  radiadón  electromagné­tica  en  orden  ascendente  de  longitud  de  onda:  (a)  los  ra­yos gamma  producidos por  un núclido radiactivo emplea­do  para  produdr  imágenes  médicas;  (b)  la  radiadón  de una  estadón  de  radio de FM a  93.1  MHz  en  el cuadrante; (c)  una señal de una estadón de radio de AM a 680 kHz en el cuadrante; (d) la luz amarilla de las lámparas de vapor de sodio  del  alumbrado  público;  (e)  la  luz  roja  de  un  diodo emisor de luz, como en la pantalla de una calculadora

Respuesta:
(a)los  ra­yos gamma  producidos por  un núclido radiactivo emplea­do  para  produdr  imágenes  médicas
(d) la luz amarilla de las lámparas de vapor de sodio  del  alumbrado  público
(e)  la  luz  roja  de  un  diodo emisor de luz, como en la pantalla de una calculadora
(b)  la  radiadón  de una  estadón  de  radio de FM a  93.1  MHz  en  el cuadrante
(c)  una señal de una estadón de radio de AM a 680 kHz en el cuadrante

6.15 (a)  ¿Cuál  es  la  frecuencia  de  la  radiadón  que  tiene  una longitud  de  onda  de  10 micrometros  ¿con  respecto  al  tamaño  de una bacteria?  (b) ¿Cuál es la  longitud de onda  de la  radia­ción que  tiene  una frecuenda  de 5.50  X  1014 s -1? (c) ¿Las radiadones  en  los  incisos  (a)  y  (b)  serían  visibles  al  ojo humano?  (d)  ¿Cuál  es  la  distancia  que  viaja  la  radiadón electromagnética durante 50.0 ¿microsegundos?

(a) Partimos de la Ec.  y los datos
 
Y resolvemos; 





(b) Partimos de los siguiente datos y Ec.

 

Y resolvemos;

 

(c) las Radiación en (a) no es visible menor del rango de 400 a 600nm por lo tanto en (b) seria visible al ojo humano.

(d)

6.16 (a) ¿Cuál es la  frecuencia de la  radiación cuya  longitud de onda es 10.0 Á?  (b) ¿Cuál  es la  longitud de onda de la  ra­diación que tiene una frecuencia de 7.6  X  1010 s -1? (c) ¿Las radiaciones  de  los incisos (a)  y  (b)  serán  detectadas  me­diante  un  detector  de  rayos  X?  (d)  ¿Cuál  es  la  distancia que viaja la radiación electromagnética durante 25.5  fs?

Para (a) 

Resolvemos la ec.

(b)

(c) Detectable para el Inciso (a)

(d)





6.17 Un láser de iones de argón emite luz a 532 nm. ¿Qué  fre­cuencia tiene esta radiación? Utilice la figura 6.4  para pre­decir el color asociado con esta longitud de onda.

De acuerdo a la tabla el color seria verde.

6.18 Es posible convertir energía radiante en energía eléctrica mediante el uso de celdas fotovoltaicas.Si  asume una efi­ciencia de conversión igual, ¿cuál producirá mayor energía eléctrica por fotón la radiación infrarroja o la ultravioleta?
Si es posible el uso de energia mediante la radiacion electromagnetica, y entre la infraroja y ultravioleta, la que se usa generalmente seria la ultravioleta.