Un estudiante usa un horno microondas para hacer palomitas de maíz. Si la radiación tiene una frecuencia de 2, 500 MHz, ¿Cuál es la longitud de onda en metros? Y ¿cuál es la energía total emitida, si las palomitas duran 3. 5 minutos en el microondas? (Considere 1E11 fotones / cm2 * s y la bolsa tiene un área de 150 cm2).
En resumen
La radiación electromagnética del horno microondas se propaga a la velocidad de la luz en el vacío. En toda onda estacionaria se obtiene, siendo <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5Clambda" /> la longitud de onda, f la frecuencia y <img src="https://tex.z-dn.net/?
La radiación electromagnética del horno microondas se propaga a la velocidad de la luz en el vacío.
En toda onda estacionaria se obtiene, siendo <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5Clambda" /> la longitud de onda, f la frecuencia y <img src="https://tex.z-dn.net/?f=v_p" /> su velocidad de propagación se cumple que : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5Clambda.f%3Dv_p" />En una onda electromagnética tenemos : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5Clambda.f%3Dc%5C%5C%5Clambda%3D%5Cfrac%7Bc%7D%7Bf%7D%20%3D%5Cfrac%7B3x10%5E8%5Cfrac%7Bm%7D%7Bs%7D%20%7D%7B2%2C5x10%5E9Hz%7D%3D0%2C12m" />La energía de un fotón viene dada por : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=E%3Dhf" />Donde f es la frecuencia y <img src="https://tex.z-dn.net/?f=h%3D6%2C626x10%5E%7B-34%7DJs" /> la constante de Planck, cada fotón aporta : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=E_u%3D6%2C626x10%5E%7B-34%7DJs.2%2C5x10%5E%7B9%7DHz%3D1%2C66x10%5E%7B-24%7DJ" />Nos dan los fotones por unidad de área y de tiempo, por lo que la energía total en el tiempo que nos dan y recibida por toda el área de la bolsa es : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=E_%7BTOT%7D%3DE_u.A.t%28s%29.1x10%5E%7B11%7D%5Cfrac%7Bfot%7D%7Bcm%5E2s%7D%20%3D1x10%5E%7B11%7D%5Cfrac%7Bfot%7D%7Bcm%5E2s%7D.1%2C66x10%5E%7B-24%7D.150cm%5E2.3%2C5.60s%5C%5CE_%7BTOT%7D%3D5%2C22nJ" />.