QUÂNTICA 2

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QUÂNTICA 2
1 Quase toda informação sobre as propriedades físicas das estrelas são obtidas direta ou indiretamente de seus espectros, principalmente suas temperaturas, densidades e composições. Com base nos estudos feitos sobre espectroscopia, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Toda intensidade da luz em diferentes comprimentos de onda, chamamos de espectro. Dessa forma, a parte da ciência que estuda estas emissões é chamada de Espectroscopia e foi de fundamental importância no estudo da astronomia. 
(    ) Em 1820, o alemão Joseph Ritter von Fraunhofer inventou o espectroscópio, já havia contado 574 linhas escuras no espectro solar, chamadas depois de linhas de Fraunhofer. 
(    ) Em 1856, Kirchhoff sugeriu que as cores seriam melhor distinguidas se fossem polarizadas, ele também queria verificar quais  elementos químicos existiam nas estrelas distantes de nosso sistema solar.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - F.
B V - V - V.
C F - V - F.
*D V - V - F.
2 Ao fazer incidir raios X de comprimento de onda bem definido sobre um alvo sólido, Compton observou que o espectro dos raios X espalhados num dado ângulo apresenta dois componentes: um com comprimento de onda igual ao da radiação incidente, e o outro de comprimento de onda maior, cujo valor depende do ângulo de espalhamento. Em uma colisão Compton com um elétron, um fóton de luz violeta (4000A) é retro espalhado em ângulo de 180 graus. A respeito da energia em (eV) que é transferida ao elétron nessa colisão, analise as sentenças a seguir:
I- A energia corresponde a 3,77x10^-5 eV.
II- A luz violeta não poderia ejetar elétrons de um metal por espalhamento Compton, pois a energia máxima no ângulo de 180 graus é insuficiente.
III- A luz violeta têm frequência suficiente para ejetar elétrons de um metal por espalhamento Compton.
IV- Comparando o resultado com a energia adquirida pelo elétron ao sofrer efeito fotoelétrico com um fóton de mesmo comprimento de onda, obtemos uma energia de 3,10 eV.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I, III e IV estão corretas.
B As sentenças III e IV estão corretas.
C As sentenças I e III estão corretas.
*D As sentenças I, II e IV estão corretas.
3 Um elétron confinado em uma caixa unidimensional tem comprimento de 0,1 nm. Os fótons que são emitidos pelo elétron, no instante em que ele realiza transições descendentes, finalmente poderiam levá-lo do estado n = 4 para n = 1. Sobre esses fótons, analise as sentenças a seguir:
I- A energia do nível n = 4 é de 603 eV.
II- O comprimento de onda do fóton emitido pelo elétron de n = 4  para n = 3 é 2,20 nm.
III- A energia do estado n = 2 é de 151 eV.
IV- O comprimento de onda do fóton emitido pelo elétron de n = 4  para n = 2 é 9,59 nm.
V- O comprimento de onda do fóton emitido pelo elétron de n = 4  para n = 1 é 11,00 nm.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I, III e IV estão corretas.
*B As sentenças I, II, III e V estão corretas.
C As sentenças II, III e IV estão corretas.
D As sentenças I, II, IV e V estão corretas.
4 Sabe-se que a teoria quântica contém o princípio da incerteza que se fundamenta na teoria estatística. Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) A teoria quântica baseia-se, por exemplo, nas probabilidades de uma partícula ocupar em determinada posição.
(    ) Sabe-se que a teoria quântica contém o princípio da incerteza que se fundamenta na teoria determinista. Dessa forma, a teoria quântica baseia-se, por exemplo, na certeza de uma partícula ocupar determinada posição.
(    ) O físico alemão Werner Heisenberg enunciou o princípio da incerteza que nos diz ser impossível determinar com precisão, para um determinado instante, a posição e a velocidade de uma partícula.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V.
B V - V - F.
*C V - F - V.
D F - V - F.
5 Considere o elétron deslocando-se através do espaço. De uma perspectiva clássica, esta é uma partícula com velocidade vetorial constante. Já do ponto de vista quântico, o elétron tem comprimento de onda associado. Sobre o exposto, analise as sentenças a seguir:
I- O comprimento de onda de um elétron que se move com velocidade 1x10^7 m/s é de 7,27x10^-11 m.
II- A natureza ondulatória do elétron pode ser percebida pelo fenômeno de ressonância. 
III- Um corpo de massa 50 g que é arremessado com velocidade de 40 m/s possui comprimento de onda de 33x10^-33.
IV- Um dispositivo que funciona baseado na característica ondulatória das partículas é o microscópio eletrônico.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e II estão corretas.
*B As sentenças I, III e IV estão corretas.
C As sentenças II e IV estão corretas.
D As sentenças II e III estão corretas.
6 Luz é uma forma de radiação eletromagnética cuja frequência é visível ao olho humano. A luz pode propagar-se no vácuo com velocidade de aproximadamente 300 mil km/s. As frequências de luz que são visíveis ao olho humano são chamadas de espectro visível, essas ondas têm comprimentos entre 400 nm e 700 nm. No entanto, esse conhecimento a respeito da natureza da luz só se consolidou após a realização do experimento da fenda dupla de Thomas Young, em 1802, e da explicação do efeito fotoelétrico realizada por Albert Einstein, em 1905. A partir daí o comportamento dual da luz foi aceito pela comunidade científica. O experimento da fenda dupla consiste em fazer a luz passar por duas fendas em uma placa e observar o padrão de franjas claras e franjas escuras. Já o efeito fotoelétrico consiste em incidir luz sobre uma placa metálica para arrancar elétrons. Considerando o contexto apresentado, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) No experimento de Young, a obtenção do padrão de franjas claras e franjas escuras ocorre por meio do fenômeno de interferência construtiva e interferência destrutiva das ondas, logo a explicação do fenômeno é ondulatória.
(    ) O efeito fotoelétrico foi explicado por Einstein pela teoria ondulatória da luz.
(    ) No experimento de Young, a obtenção do padrão de franjas claras e franjas escuras ocorre por meio do fenômeno de interferência construtiva e interferência destrutiva das ondas, logo a explicação do fenômeno é ondulatória.
(    ) Tanto a teoria corpuscular quanto a teoria ondulatória da luz explicam o padrão de franjas claras e franjas escuras no experimento da fenda dupla.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - F - F.
B V - V - F - F.
*C V - F - V - F.
D F - F - V - V.
7 O efeito fotoelétrico, interpretado corretamente pelo físico Albert Einstein, em 1905, enuncia que uma luz incidente sobre a superfície de determinados metais pode arrancar elétrons dessa superfície por causa da interação entre a radiação e a matéria, caracterizada pela absorção dos fótons e pela liberação de elétrons. A respeito da interpretação de Einstein sobre o efeito fotoelétrico, assinale a alternativa CORRETA:
A Ocorre um espalhamento por um elétron devido à colisão com um fóton de momento linear igual à constante de Planck dividida pelo comprimento de onda da luz.
*B Existe uma frequência limite abaixo da qual esse efeito não ocorre, mesmo que se aumente consideravelmente a intensidade da luz incidente sobre o metal.
C A luz incidente no metal é composta por fótons dotados de uma energia dada pelo comprimento de onda da luz vezes a constante de Planck.
D Todos os metais possuem a mesma função trabalho, que é responsável pela ejeção dos elétrons cinéticos do metal.
8 A física quântica trata das manifestações na escala atômica e subatômica, com mais de um milhão de circunstâncias menores do que as dimensões macroscópicas. Desse modo, a respeito do momento em que se deu o início da mecânica quântica dentro da história da física moderna, assinale a alternativa CORRETA:
*A O início da mecânica quântica se deu, quando Max Planck se revolta por não conseguir decifrar matematicamente os gráficos gerados a partir da radiação muitointensa do corpo negro que proporcionava gráficos para diferentes temperaturas.
B Os conhecimentos de física quântica iniciaram quando Einstein, descreveu suas observações de eletromagnetismo e da mecânica estatística.
C Erwin Schrödinger inventou a mecânica quântica através de sua equação para o átomo de hidrogênio.
D Nasce a mecânica quântica, quando o físico Louis-Victor de Broglie apresenta a sua teoria de ondas de matéria, dizendo que as partículas podem exibir características de onda e vice-versa.
9 Em 1929, Louis Victor de Broglie recebeu o Prêmio Nobel de Física, pois em 1925 de Broglie estendeu o caráter dual da luz para a matéria. Dessa forma, o cientista representou um grande passo para a Física, tendo em vista esse acontecimento, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) A proposta de Broglie para a dualidade onda-partícula para a matéria se aplica apenas para os elétrons, pois estão na última camada atômica.
(    ) O Princípio de Broglie atribui um comprimento de onda de matéria para qualquer massa m com velocidade v.
(    ) Não há como verificar o comportamento ondulatório para uma partícula atômica devido a sua ordem de grandeza.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - F.
B V - V - V.
*C F - V - F.
D F - V - V.
10 Quando há incidência de radiação eletromagnética sobre uma superfície metálica, elétrons podem ser arrancados dessa superfície e eventualmente produzir uma corrente elétrica. Esse fenômeno pode ser aplicado na construção de dispositivos eletrônicos, tais como os que servem para abrir e fechar portas automáticas. Ao interagir com a superfície metálica, a radiação eletromagnética incidente se comporta como:
A Onda, e o fenômeno descrito é chamado de efeito termiônico.
B Onda, e o fenômeno descrito é chamado de efeito fotoelétrico.
*C Partícula, e o fenômeno descrito é chamado de efeito fotoelétrico.
D Partícula, e o fenômeno descrito é chamado de efeito termiônico.