EXERCÍCIOS FISICA IV

Prévia do material em texto

22/11/2022 07:55 Gabarito
https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/1960362/gabarito 1/8
1
Um átomo de sódio com massa igual a  vibra
com movimento harmônico simples no interior do cristal. A
energia potencial cresce de  quando o átomo é
deslocado de  a partir de sua posição de equilíbrio.
Calcule a diferença de energia entre dois níveis sucessivos do
cristal de sódio e o correspondente comprimento de onda de
emissão de um fóton na transição de um nível mais alto para
um nível imediatamente mais baixo.
A
B
C
D
E
Resposta correta
Gabarito comentado
2
Um átomo de sódio com massa igual a  vibra
com movimento harmônico simples no interior do cristal. A
energia potencial cresce de  quando o átomo é
deslocado de  a partir de sua posição de equilíbrio.
3, 82 × 10−26kg
0, 0075eV
0, 014nm
ΔE = 0, 0158eV ; λ = 145μm
ΔE = 0, 0148eV ; λ = 135μm
ΔE = 0, 0138eV ; λ = 125μm
ΔE = 0, 0128eV ; λ = 115μm
ΔE = 0, 0118eV ; λ = 105μm
3, 82 x 10−26kg
0, 0075eV
0, 014nm
Questão 10 de 10
Exercício - Introdução à Mecânica
Quântica
Voltar para desempenho
22/11/2022 07:55 Gabarito
https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/1960362/gabarito 2/8
Calcule a frequência angular de vibração do cristal de sódio e
a energia dessa transição. Considere os seguintes dados:
A
B
C
D
E
Resposta correta
Gabarito comentado
3
Os químicos usam espectros de absorção infravermelho para
identificar os elementos em uma amostra. Em certa amostra,
um químico verifica que a luz de comprimento de onda 
é absorvida. Calcule a energia dessa transição. Considere os
seguintes dados:
A
B
C
1eV = 1, 6021765314 × 10−19J
h = 6, 626069311 × 10−34J. s
ω = 1, 79 × 1010rad/s
ω = 1, 79 × 1011rad/s
ω = 1, 79 × 1012rad/s
ω = 1, 79 × 1013rad/s
ω = 1, 79 × 1014rad/s
5, 8μm
1eV = 1, 6021765314 × 10−19J
h = 6, 626069311 × 10−34J. s
ΔE = 1, 0609eV
ΔE = 0, 8556eV
ΔE = 0, 6417eV
Questão 10 de 10
Exercício - Introdução à Mecânica
Quântica
Voltar para desempenho
22/11/2022 07:55 Gabarito
https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/1960362/gabarito 3/8
D
E
Resposta correta
Gabarito comentado
4
Uma partícula deslocando-se em uma dimensão (o eixo ) é
descrita pela função de onda normalizada em ,
Em que , calcule a probabilidade de se encontrar a
partícula no intervalo de espaço .
A P = 0,0585
B P = 1/2
C P = 0,1170
D P = 0,4323
E P = 0,8647
Resposta correta
Gabarito comentado
ΔE = 0, 4278eV
ΔE = 0, 2139eV
0x
t = 0
Ψ(x, 0) = {√2e
−kx para x ≥ 0
√2ekx para x < 0
k = 2m−1
(+0, 5m ≤ x ≤ +1m)
Questão 10 de 10
Exercício - Introdução à Mecânica
Quântica
Voltar para desempenho
22/11/2022 07:55 Gabarito
https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/1960362/gabarito 4/8
5
Uma partícula deslocando-se em uma dimensão (o eixo ) é
descrita pela função de onda, em ,
Em que  e . Determine  de modo que a
função de onda seja normalizada.
A
B
C
D
E
Resposta correta
Gabarito comentado
6
É necessário fornecer  de energia a um átomo para
excitar um elétron do nível fundamental até o primeiro nível
excitado. Considere o Átomo, um elétron em uma caixa, e
calcule a largura  da caixa. Considere os seguintes dados:
A
0x
t = 0
Ψ(x, 0) = {Ae
−kx para x ≥ 0
Aekx para x < 0
k = 2 m−1 A > 0 A
A = √4
A = √1/2
A = 2
A = √2
A = 4
3, 0eV
L
me = 9, 109382616 × 10
−31kg
1eV = 1, 6021765314 × 10−19J
h = 6, 626069311 × 10−34J. s
L = 0, 71nm
Questão 10 de 10
Exercício - Introdução à Mecânica
Quântica
Voltar para desempenho
22/11/2022 07:55 Gabarito
https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/1960362/gabarito 5/8
B
C
D
E
Resposta correta
Gabarito comentado
7
Dados dois elétrons de um átomo complexo qualquer, é correto
afirmar que eles podem ter seus números quânticos (n, l, m ,
m ) :
A Todos diferentes.
B
Tais que a componente de spin S = h e seu
respectivo módulo do momentum angular de spin
dado por  h  .
C
De forma que os dois elétrons possam diferir em, ao
menos, um de seus números, por exemplo, m   e
m`   respectivamente iguais a ±  .
D De forma que os itens a) e b) se mostrem corretos.
E De forma os itens a) e c) sejam corretos.
Resposta correta
0, 7 nm
L = 0, 81nm
L = 0, 91nm
L = 1, 01nm
L = 1, 11nm
l
s
Z ± 32
√ 3
2 (
3
2 ± 1)
s
s
1
2
Questão 10 de 10
Exercício - Introdução à Mecânica
Quântica
Voltar para desempenho
22/11/2022 07:55 Gabarito
https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/1960362/gabarito 6/8
Gabarito comentado
8
A proposta apresentada por Samuel Goudsmidt e George
Uhlenbec, em 1925, de que elétrons poderiam possuir um
movimento adicional de rotação intríseco de spin e, sendo este
quantizado, automaticamente nos indicaria que:
A
Exisitiria um momento magnético de spin também
quantizado.
B Seria últil para explicar o efeito Zeeman anômalo.
C
Explicaria o desdobramento das linhas
correspondentes aos níveis n  de estados de energia,
mas não explicaria novos desdobramentos das
linhas primarias originais.
D Somente as opções a) e b) estão corretas.
E Somente as opções c) e d) estão corretas.
Resposta correta
Gabarito comentado
9
Considere uma função de onda, , em que 
, e  é uma constante real. Para quais valores de 
 ocorre a probabilidade máxima de encontrar a partícula
descrita por essa função de onda?
A
Ψx, t = A sen kx
k = 2π/λ A x
x = λ2 n;n = 0, 1, 2, 3, . . .
Questão 10 de 10
Exercício - Introdução à Mecânica
Quântica
Voltar para desempenho
22/11/2022 07:55 Gabarito
https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/1960362/gabarito 7/8
B
C
D
E
Resposta correta
Gabarito comentado
10
Um elétron com energia cinética inicial igual a colide
com uma barreira de altura . Qual é a densidade de
probabilidade de tunelamento quando a largura da barreira é
de ? Considere os seguintes dados:
A
B
C
D
E
2 ; , , , ,
x = λ2 (n + 12 );n = 0, 1, 2, 3, . . .
x = λ2 (n + 1);n = 0, 1, 2, 3, . . .
x = λ2 (2n + 1);n = 0, 1, 2, 3, . . .
x = λ(n + 12 );n = 0, 1, 2, 3, . . .
6, 0eV
11, 0eV
0, 80nm
me = 9, 109382616 × 10−31kg
1eV = 1, 6021765314 × 10−19J
h = 6, 626069311 × 10−34J. s
T = 4, 35 × 10−7
T = 4, 35 × 10−8
T = 4, 35 × 10−9
T = 4, 35 × 10−10
T = 4, 35 × 10−11
Questão 10 de 10
Exercício - Introdução à Mecânica
Quântica
Voltar para desempenho
22/11/2022 07:55 Gabarito
https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/1960362/gabarito 8/8
E
Resposta incorreta
Resposta
correta: B
Gabarito comentado
, 35 0
Questão 10 de 10
Exercício - Introdução à Mecânica
Quântica
Voltar para desempenho