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CENTRO DE APROVAÇÕES - FÍSICA Espectro Eletromagnético – Prof. Rodrigo Vieira Aluno(a):_______________________________________________________________________________ QUESTÃO 1 (UNESP SP/2022) •••••••••••••••••••••••• Nossos olhos percebem, apenas, uma pequena faixa do espectro eletromagnético, chamada de luz visível. Outras faixas dessa radiação podem ser detectadas por instrumentos específicos. No espaço extraterrestre, partículas de alta energia produzidas em todo o universo se propagam e, normalmente, são bloqueadas por campos magnéticos. Porém, como a Lua não possui campo magnético, essas partículas atingem a superfície lunar, interagem com a matéria e produzem raios gama como resultado, que podem ser detectados na Terra. A figura da esquerda mostra uma imagem da Lua obtida na faixa da luz visível e, a da direita, obtida na faixa dos raios gama. Comparando os raios de luz visível com os raios gama, é correto afirmar que: A como todas as ondas eletromagnéticas, ambos só podem se propagar pelo vácuo, e com velocidades iguais. B por apresentarem comprimentos de onda maiores do que os da luz visível, os raios gama são inofensivos quando atingem os seres humanos. C os raios gama apresentam frequências menores do que as da luz visível, o que explica terem velocidade de propagação maior do que essa luz, no vácuo. D provenientes simultaneamente de uma mesma fonte no espaço, ambos chegam à Terra em intervalos de tempo diferentes, produzindo imagens distintas dessa fonte. E apesar de terem frequências e comprimentos de onda diferentes, ambos se propagam pelo vácuo com velocidades iguais. QUESTÃO 2 (UNIDERP MS/2022) ••••••••••••••••••••• As radiações eletromagnéticas são compreendidas pelas ondas de rádio, micro-ondas, infravermelha, visível, ultravioleta, x e gama. As radiações eletromagnéticas ionizantes, apesar de causarem danos biológicos nos seres vivos, são usadas em vários tratamentos médicos, como a radiação x em tratamentos radioterápicos. A radiação ultravioleta, também ionizante, é usada como esterilizante de ambientes e, recentemente, está sendo usada para esterilizar celulares. Sobre a importância das radiações eletromagnéticas para os seres humanos, é correto afirmar: A A radiação x é usada em tomógrafos para geração de imagens holográficas de tecidos humanos. B A radiação ultravioleta, emitida pelo sol, está associada à síntese de vitamina D pelos seres humanos. C Apesar de usarmos as micro-ondas para comunicação via celular, TVs e comunicação via satélites, elas não são importantes para a comunicação atual devido ao uso da internet. D A radiação visível é responsável pela fotossíntese das plantas, mas não é fundamental para a vida no planeta Terra. E As radiações ionizantes só causam efeitos térmicos, nos seres vivos, aquecendo-os. QUESTÃO 3 (FUVEST SP/2022) ••••••••••••••••••••••• O laser consiste em uma fonte de luz coerente e monocromática, sendo largamente utilizado em leitores de códigos de barras e também em aplicações na física, na medicina e em outras áreas. Seu princípio de funcionamento é baseado na emissão estimulada de fótons. Em um tipo comum de laser, uma quantidade de átomos é excitada para um estado de energia . Em seguida alguns desses átomos são estimulados a decair para um estado de energia menor , emitindo um fóton com energia dada pela diferença entre e . De modo similar, esse decaimento estimula outros átomos a emitirem fótons formando um processo em cadeia com geração de luz. 2E 1E 2E 1E a) Qual tipo de laser emite fótons com maior energia: o de luz vermelha ou o de luz azul? Justifique sua resposta. b) Determine a frequência (em Hz) de um fóton com comprimento de onda na região de cor laranja mostrada na figura. Note e adote: A energia E de um fóton relaciona-se com sua frequência f por meio da relação E hf= , onde 154 10h eV s−= e a frequência é dada em Hz. Velocidade da luz no vácuo: 83 10 /c m s= . QUESTÃO 4 (UNIRV GO/2022) •••••••••••••••••••••••• A luz responsável pela visão está em uma faixa do que denominamos espectro visível, que corresponde a radiações entre 380 e 720 nanômetros. Dentro desta faixa, temos as cores vermelha, laranja, amarela, verde, azul, anil e violeta. A principal emissão do Sol ocorre no comprimento de onda de 550 nanômetros, que corresponde à luz verde/amarelada. A luz do Sol que os nossos olhos observam é a combinação de todas as cores do espectro visível, que resulta no branco. Considerando que a velocidade da luz corresponde a 53 10 /km s e tomando como base a figura a seguir, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as alternativas. A A ordem de grandeza da frequência da luz visível é superior a . B Usando o critério de aproximação da média aritmética, a ordem de grandeza da frequência da luz visível varia entre 1410 Hz e 1510 Hz . C A velocidade de propagação dos raios-X é de . D A velocidade de propagação das ondas de rádio é de 83 10 /m s . QUESTÃO 5 (UNICAMP SP/2021) ••••••••••••••••••••• Lâmpadas de luz ultravioleta (UV) são indicadas para higienização e esterilização de objetos e ambientes em razão do seu potencial germicida. A ação germicida da luz UV varia conforme o comprimento de onda ( ) da radiação. O gráfico a seguir mostra a eficiência germicida da luz UV em função de , em sua atuação durante certo tempo sobre um agente patogênico. Pode-se afirmar que a frequência da luz UV que gera eficiência germicida máxima neste caso é A 0,9 106 Hz. B 8,1 1010 Hz. C 5,4 1012 Hz. D 1,1 1015 Hz. Dado: Velocidade da luz: c = 3,0 108 m/s. QUESTÃO 6 (UFMS/2021) ••••••••••••••••••••••••••• A pandemia do novo Coronavírus está alterando as relações de consumo em vários aspectos. Uma delas é a utilização dos termômetros digitais infravermelhos. Eles são sensores capazes de aferir a temperatura de corpos ou superfícies através da radiação emitida. A medição da temperatura é feita de modo que o sensor não precisa tocar a superfície, ou seja, não tem a necessidade de contato direto. O resultado da temperatura sai na hora. Disponível em: <https://portal.to.gov.br/noticia/2020/5/29/agencia-de- metrologiaexplica-como-funciona-otermometro-infravermelho-e-orienta-como- usaroequipamento-de-medicao-de- temperatura/#:~:text=Term%C3%B4metros%20digitais%20infravermelhos%20s%C3% A3o%20sensores,da%20temperatura%20sai%20na%20hora>. Acesso em: 08 dez. 2020. A respeito dessa radiação emitida pelo termômetro, ela apresenta: A menor frequência e menor comprimento de onda que a luz visível. B maior frequência e menor comprimento de onda que a luz visível. C menor frequência e maior comprimento de onda que a luz visível. D maior frequência e maior comprimento de onda que a luz visível. E frequência e comprimento de onda iguais ao da luz visível. QUESTÃO 7 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• A utilização de termômetros digitais infravermelhos (de testa ou auriculares) tornou-se comum para a aferição de temperatura à distância. 1410 Hz 83 10 /m s (youtube.com) Os modelos mais simples desses termômetros possuem uma lente que focaliza a energia infravermelha irradiada por uma pessoa no detector do instrumento, convertendo-a em um sinal elétrico que pode ser exibido em unidades de temperatura. O funcionamento do termômetro digital infravermelho baseia-se em um tipo de onda A longitudinal, como a ultravioleta, que não pode ser detectada pela retina do olho humano. B cujas frequências são próximas às das ondas sonoras, o que facilita sua focalização no detector do instrumento. C também utilizada nos sonares, instrumento que permite determinar a distância de um obstáculo por meio da ecolocalização. D mecânica, que por propagar-se na atmosfera, pode facilmente ser detectada. E que se propaga no vácuo com a mesma velocidade das ondas de raios X, de micro-ondas ede rádio. QUESTÃO 8 (FCM PB/2020) •••••••••••••••••••••••••• Considerando 3 ondas eletromagnéticas A, B e C propagando-se no vácuo com frequências de 1014 Hz para a onda A; 1016 Hz para a onda B e 1018 Hz para a onda C. Qual das 3 ondas apresenta respectivamente menor comprimento de onda e menor energia? A C e A B C e B C A e C D A e A E C e C QUESTÃO 9 (UFMS/2020) ••••••••••••••••••••••••••• O bluetooth é um protocolo padrão de comunicação primariamente projetado para baixo consumo de energia com baixo alcance (dependendo da potência: 1 metro, 10 metros, 100 metros), baseado em microchips transmissores de baixo custo em cada dispositivo. A faixa de frequência ocupada pelo bluetooth é de 2 400 MHz a 2 478 MHz, dividido em 79 frequências com bandas de 1 MHz. Considerando a velocidade da luz igual a 3 108 m/s, o maior comprimento de onda para o bluetoth é de: A 0,125 m. B 0,40 m. C 3 m. D 8 m. E 300 m. GABARITO: 1-E, 2-B, 3-Discursiva, 4-FVVV, 5-D, 6-C, 7-E, 8-A e 9-A.
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