Lista 3 - Física Quântica

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UFABC - 2022.1
Física Quântica
Profa: Luana S. Pedroza
Lista 3
1. Um critério aproximado para determinarmos quando a física clássica pode ser
usada é quando o comprimento de onda de de Broglie (λ) é muito menor que al-
guma dimensão típica (l) do sistema considerado. Porém, quandol & λ devemos
usar física quântica. Considere o elétron no primeiro nível de energia do átomo
de Hidrogênio.
a) Qual o comprimento de onda do elétron
b) Qual a razão entre o comprimento de onda e o raio de sua órbita?
c) Baseado no resultado acima, devemos usar física quântica ou clássica para
descrever o comportamento do elétron no átomo de Hidrogênio. Justifique a
resposta.
2. Considere o experimento de fenda dupla, onde elétrons com velocidade v = 105
m/s incidem sobre duas fendas separadas por uma pequena distância d.
a) Considerando a hipótese de de Broglie, determine o comprimento de onda (λ)
associado a estes elétrons.
b) Dado que a diferença de caminho entre as ondas que passam pelas fendas é
L2 − L1 = d senθ, determine os dois primeiros valores de θ para os quais o
padrão de interferência apresentará um máximo (interferência construtiva).
Escreva sua reposta em função de d e λ.
c) Assumindo que o seu detector só consegue distinguir diferenças angulares
maiores que 1 rad, qual deve ser a distância máxima entre as fendas para que
seja possível enxergar a separação entre os dois primeiros máximos?
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Respostas
1. a) 3 Å
b) 6
2. a) 7,3 nm
b) 0, λ/d
c) 7 nm
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