FISICA MODERNA - PARTE 2 - FÍSICA QUÂNTICA (1)

Prévia do material em texto

EXC051. (Upf) Analise as afirmações sobre tópicos de Física Moderna. 
I. Um dos postulados da teoria da relatividade especial é o de que as leis da Física são idênticas em relação a 
qualquer referencial inercial. 
II. Um segundo postulado da teoria da relatividade especial é o de que a velocidade da luz no vácuo é uma 
constante universal que não depende do movimento da fonte de luz. 
III. Denomina-se de efeito fotoelétrico a emissão de fótons por um material metálico quando exposto a radiação 
eletromagnética. 
IV. A Física Moderna destaca que em algumas situações a luz se comporta como onda e em outras situações 
como partícula. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
a) I e II. b) II e III. c) I, II e III. d) II e IV. e) I, II e IV. 
 
 
EXC052. (Ufsc) Em 6 de novembro de 2014, estreava no Brasil o filme de ficção científica Interestelar, que 
abordou, em sua trama, aspectos de Física Moderna. Um dos fenômenos mostrados no filme foi a dilatação 
temporal, já prevista na Teoria da Relatividade de Albert Einstein. Além da relatividade, Einstein explicou o 
Efeito Fotoelétrico, que lhe rendeu o prêmio Nobel de 1921. 
 
Sobre os fenômenos referidos acima, é CORRETO afirmar que: 
01) o Efeito Fotoelétrico foi explicado atribuindo-se à luz o comportamento corpuscular. 
02) a alteração da potência de uma radiação que provoca o Efeito Fotoelétrico altera a energia cinética dos 
elétrons arrancados e não o número de elétrons. 
04) de acordo com a Teoria da Relatividade, as leis da Física são as mesmas para qualquer referencial inercial. 
08) de acordo com a Teoria da Relatividade, a velocidade da luz no vácuo é uma constante universal, é a 
mesma em todos os sistemas inerciais de referência e não depende do movimento da fonte de luz. 
 
 
EXC053. (Udesc) Analise as proposições com a relação à mecânica clássica, à mecânica relativística e à 
mecânica quântica. 
I. A mecânica clássica é válida para descrever os movimentos cujas velocidades sejam próximas à velocidade 
da luz. 
II. Quanto mais próxima da velocidade da luz estiver a velocidade de uma partícula menor serão os efeitos 
relativísticos. 
III. A mecânica quântica deve ser utilizada para se estudar o movimento de partículas subatômicas. 
IV. A dualidade onda-partícula refere-se ao fato de que partículas podem exibir comportamento ondulatório, e 
radiação podem ter comportamento corpuscular. 
V. No efeito fotoelétrico assume-se que a radiação eletromagnética é constituída por um feixe de partículas 
(fótons). 
 
Assinale a alternativa correta. 
a) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. 
b) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. 
c) Somente as afirmativas III, IV e V são verdadeiras. 
d) Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. 
e) Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras. 
 
 
EXC054. (Ufrgs) O espectro de radiação emitido por um corpo negro ideal depende basicamente de 
a) seu volume. b) sua condutividade térmica. c) sua massa. d) seu calor específico. e) sua temperatura. 
 
 
EXC055. (Enem PPL) Devido à sua resistência mecânica, baixa condutividade térmica e transparência à luz, o 
vidro tem sido cada vez mais utilizado na construção civil, aplicado em portas, janelas e telhados. Sua 
transparência é importante porque resulta em uma grande economia da energia elétrica usada na iluminação 
interna do ambiente. Microscopicamente, a transparência ocorre devido à forma com que a luz incidente 
interage com os elétrons dos átomos que compõem o material vítreo. 
 
A transparência pode ser explicada, considerando-se que a luz 
a) é absorvida pelos elétrons e transformada em calor. 
b) é absorvida pelos elétrons e reemitida em todas as direções. 
c) não é absorvida pelos elétrons e é espalhada em diversas direções. 
d) não é absorvida pelos elétrons e continua seu caminho em trajetórias regulares. 
e) é absorvida pelos elétrons e reemitida de volta pela mesma trajetória de onde veio. 
 
 
EXC056. (Enem PPL) A terapia fotodinâmica é um tratamento que utiliza luz para cura de câncer através da 
excitação de moléculas medicamentosas, que promovem a desestruturação das células tumorais. Para a 
eficácia do tratamento, é necessária a iluminação na região do tecido a ser tratado. Em geral, as moléculas 
medicamentosas absorvem as frequências mais altas. Por isso, as intervenções cutâneas são limitadas pela 
penetração da luz visível, conforme a figura: 
 
A profundidade de até 2 mm em que o tratamento cutâneo é eficiente se justifica porque a luz de 
a) curto comprimento de onda é mais refletida pela pele. 
b) maior energia é mais absorvida pelo tecido orgânico. 
c) menor energia é absorvida nas regiões mais profundas. 
d) todos os comprimentos de onda terão alta intensidade. 
e) cada comprimento de onda percebe um índice de refração diferente. 
 
 
EXC057. (Pucsp) Radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB em inglês), predição da teoria do Big 
Bang, é uma forma de radiação eletromagnética que preenche todo o universo, cuja descoberta experimental 
se deve a Arno Penzias e Robert Wilson. Em qualquer posição do céu, o espectro da radiação de fundo é 
muito próximo ao de um corpo negro ideal, cujo espectro tem uma frequência de pico de 160 GHz. 
Considerando a CMB distribuída isotropicamente pelo Universo, com velocidade de propagação de 
5 13 10 km s ,−  determine o número inteiro aproximado de ondas dessa radiação por centímetro linear do 
Universo. 
 
a) 1 b) 5 c) 7 d) 9 
 
 
EXC058. (Upf) Duas fontes de luz laser, denominadas de Fonte 1 e Fonte 2, têm as seguintes especificações: 
 
Fonte 1 
Potência: 
35 10 W− 
Comprimento de onda: 632 nm 
Fonte 2 
Potência: 
23 10 W− 
Comprimento de onda: 632 nm 
 
Considere que um estudante do ensino médio compra as fontes. Ele sabe que a Fonte 1 emite 1N fótons por 
segundo, cada um com energia 1E ; e que a Fonte 2 emite 2N fótons por segundo, cada um com energia 2E . 
Com relação a essas fontes e considerando-se as informações anteriormente descritas, é correto afirmar que: 
a) 1 2N N e 1 2E E 
b) 1 2N N= e 1 2E E 
c) 1 2N N= e 1 2E E= 
d) 1 2N N e 1 2E E= 
e) 2 1N N e 1 2E E= 
 
 
EXC059. (Unesp) A sensibilidade visual de humanos e animais encontra-se dentro de uma estreita faixa do 
espectro da radiação eletromagnética, com comprimentos de onda entre 380 nm e 760 nm. É notável que os 
vegetais também reajam à radiação dentro desse mesmo intervalo, incluindo a fotossíntese e o crescimento 
fototrópico. A razão para a importância dessa estreita faixa de radiação eletromagnética é o fato de a energia 
carregada por um fóton ser inversamente proporcional ao comprimento de onda. Assim, os comprimentos de 
onda mais longos não carregam energia suficiente em cada fóton para produzir um efeito fotoquímico 
apreciável, e os mais curtos carregam energia em quantidade que danifica os materiais orgânicos. 
 (Knut Schmidt-Nielsen. Fisiologia animal: adaptação e meio ambiente, 2002. Adaptado.) 
 
A tabela apresenta o comprimento de onda de algumas cores do espectro da luz visível: 
 
 
Sabendo que a energia carregada por um fóton de frequência f é dada por E h f,=  em que 
34h 6,6 10 J s,−=   que a velocidade da luz é aproximadamente 
8c 3 10 m s=  e que 
91nm 10 m,−= a cor da 
luz cujos fótons carregam uma quantidade de energia correspondente a 
193,96 10 J− é 
a) azul. b) verde. c) amarela. d) laranja. e) vermelha. 
 
 
EXC060. (Upf) Analise as afirmações sobre tópicos de Física Moderna. 
 
I. A Física Moderna é a Física desenvolvida até o século XIX. 
II. A Mecânica Quântica, a Teoria da Relatividade e a Mecânica Newtoniana formam parte do conjunto de 
teorias da Física Moderna. 
III. A Física Moderna destaca que, em algumas situações, a luz se comporta como onda, e, em outras 
situações, como partícula. 
IV. O efeito fotoelétricoé um dos fenômenos explicados pela Física Moderna. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
a) II e III. b) II. c) III e IV. d) II e IV. e) I, II e IV. 
 
 
EXC061. (Uem) Em relação a espectros luminosos, assinale o que for correto. 
 
01) Cada tipo de gás tem um espectro de emissão característico. 
02) O espectro de emissão luminosa das lâmpadas de hidrogênio é contínuo. 
04) A análise de espectros luminosos permite identificar elementos químicos presentes na fonte emissora. 
08) A energia de um fóton relacionado a uma onda luminosa é diretamente proporcional à frequência da onda. 
16) As linhas espectrais de uma fonte luminosa em movimento encontram-se deslocadas em relação às 
mesmas linhas do espectro emitido por uma fonte em repouso. 
 
 
EXC062. (Unisc) A radiação eletromagnética tem uma natureza bastante complexa. Em fenômenos de 
interferência, por exemplo, ela apresenta um comportamento __________. Já em processo de emissão e de 
absorção ela pode apresentar um comportamento __________. Pode também ser descrita por “pacotes de 
energia” (fótons) que se movem no vácuo com velocidade de aproximadamente 300.000 km s e têm massa 
__________. 
 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. 
a) ondulatório – ondulatório – nula. 
b) ondulatório – corpuscular – nula. 
c) ondulatório – corpuscular – diferente de zero. 
d) corpuscular – ondulatório – diferente de zero. 
e) ondulatório – ondulatório – diferente de zero. 
 
 
EXC063. (Ueg) Em 1900, Max Planck propôs uma explicação sobre a radiação de corpo negro. Sua equação 
ficou conhecida em todo o mundo porque relacionava pela primeira vez a energia emitida por um corpo negro 
com a sua frequência de emissão em pacotes discretos, chamados de fótons. A constante de 
proporcionalidade ficou conhecida como constante de Planck. 
 
A unidade de medida dessa constante é dada por 
a) 
2 2kg m s b) Hz c) J s d) cal g C e) J kg 
 
 
EXC064. (Ufjf-pism 3) A temperatura das estrelas distantes pode ser aferida através do espectro de radiação 
eletromagnética que elas emitem. Isto é, aqui na Terra existem aparelhos, chamados “espectrógrafos”, que 
analisam o tipo de radiação que uma determinada estrela emite. A partir dessa análise, é possível estimar a 
temperatura da estrela e também as substâncias das quais ela é feita. Sabendo-se que, em observações da 
Terra, vemos o Sol com coloração amarelada, a estrela Betelgeuse com coloração avermelhada e a estrela 
Mintaka com coloração azulada, a alternativa correta que coloca as estrelas em ordem crescente de 
temperatura é: 
 
a) Mintaka, Sol, Betelgeuse. 
b) Betelgeuse, Sol, Mintaka. 
c) Mintaka, Betelgeuse, Sol. 
d) Betelgeuse, Mintaka, Sol. 
e) Sol, Betelgeuse, Mintaka. 
 
 
EXC065. (Ufsm) Uma das características fundamentais das ondas eletromagnéticas, como ocorre em todo o 
movimento ondulatório, é o transporte de energia. A energia das ondas eletromagnéticas que vêm do Sol é um 
dos fatores que torna possível a vida na Terra. 
A energia de cada fóton da radiação eletromagnética que se percebe como a cor verde pode ser calculada pelo 
produto da ___________ pelo(a) ___________. Essa radiação tem a mesma ___________ que qualquer outra 
onda eletromagnética no vácuo. 
 
Assinale a alternativa que completa as lacunas. 
a) frequência — comprimento de onda — velocidade 
b) constante de Planck — comprimento de onda — frequência 
c) constante de Planck — frequência — velocidade 
d) velocidade — massa do fóton — frequência 
e) massa do fóton — frequência — velocidade 
 
 
 
EXC066. (Ufsm) O fenômeno físico responsável pelo funcionamento dos sensores CCD, presentes nas 
primeiras e em muitas das atuais câmeras digitais, é similar ao efeito fotoelétrico. Ao incidirem sobre um cristal 
de silício, os fótons transferem a sua energia aos elétrons que se encontram na banda de valência, que são 
"promovidos" para os níveis de energia que se encontram na banda de condução. O excesso de carga 
transferido para a banda de condução é então drenado por um potencial elétrico aplicado sobre o dispositivo, 
produzindo um sinal proporcional à intensidade da luz incidente. 
A energia transferida aos elétrons pelos fótons, nesse processo, é proporcional à _______________da 
radiação incidente. 
 
Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna. 
a) intensidade b) frequência c) polarização d) amplitude e) duração 
 
 
EXC067. (Pucrs) Em Física de Partículas, uma partícula é dita elementar quando não possui estrutura interna. 
Por muito tempo se pensou que prótons e nêutrons eram partículas elementares, contudo as teorias atuais 
consideram que essas partículas possuem estrutura interna. Pelo modelo padrão da Física de Partículas, 
prótons e nêutrons são formados, cada um, por três partículas menores denominadas quarks. Os quarks que 
constituem tanto os prótons quanto os nêutrons são dos tipos up e down, cada um possuindo um valor 
fracionário do valor da carga elétrica elementar e 
19(e 1,6 10 C).−=  
A tabela abaixo apresenta o valor da carga elétrica desses quarks em termos da carga elétrica elementar e. 
 
 
 
Assinale a alternativa que melhor representa os quarks que constituem os prótons e os nêutrons. 
 
 Próton Nêutron 
a) up; up; down up; up; up 
b) down; down; down up; down; down 
c) up; down; down up; up; down 
d) up; up; down up; down; down 
e) up; down; down down; down; down 
 
 
EXC068. (Upe) Sobre os processos de transmissão do calor, analise as proposições a seguir e conclua. 
( ) O calor, ao fluir espontaneamente, sempre o faz de um corpo com maior temperatura para um corpo de 
menor temperatura. 
( ) Na transmissão de calor por condução, a energia térmica se propaga de partícula para partícula, sem que 
elas sejam transladadas. 
( ) Na convecção, o calor se propaga por meio do movimento de fluidos de densidades diferentes. 
( ) A irradiação térmica exige um meio material, para que ocorra a propagação de calor. 
( ) O poder emissivo do corpo negro é proporcional à quarta potência de sua temperatura absoluta. 
 
 
EXC069. (Udesc) A Figura 1 mostra o gráfico da intensidade de radiação por comprimento de onda emitida por 
um corpo negro para diferentes temperaturas. 
 
 
 Quark up Quark down 
Carga elétrica 
2
e
3
+
 
1
e
3
−
 
 
Com base nas informações do gráfico, analise as afirmativas abaixo. 
I. A temperatura T1 é maior que a temperatura T3. 
II. A intensidade total de radiação emitida é maior para temperatura T3. 
III. O comprimento de onda para o qual a radiação é máxima é maior para temperatura T3. 
IV. As temperaturas T1, T2 e T3 são iguais. 
V. As intensidades totais de radiação emitida são iguais para T1, T2 e T3. 
 
Assinale a alternativa correta. 
a) Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. 
b) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. 
c) Somente a afirmativa I é verdadeira. 
d) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. 
e) Somente a afirmativa II é verdadeira. 
 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
 
No Brasil, a preocupação com a demanda crescente de energia elétrica vem gerando estudos sobre formas de 
otimizar sua utilização. Um dos mecanismos de redução de consumo de energia é a mudança dos tipos de 
lâmpadas usados nas residências. Dentre esses vários tipos, destacam-se dois: a lâmpada incandescente e a 
fluorescente, as quais possuem características distintas no que se refere ao processo de emissão de radiação. 
- A lâmpada incandescente (lâmpada comum) possui um filamento, em geral feito de tungstênio, que emite 
radiação quando percorrido por uma corrente elétrica. 
- A lâmpada fluorescente em geral utiliza um tubo, com eletrodos em ambas as extremidades, revestido 
internamente com uma camada de fósforo, contendo um gás composto por argônio e vapor de mercúrio. 
Quando a lâmpada é ligada se estabelece um fluxo de elétrons entreos eletrodos. Esses elétrons colidem com 
os átomos de mercúrio transferindo energia para eles (átomos de mercúrio ficam excitados). Os átomos de 
mercúrio liberam essa energia emitindo fótons ultravioleta. Tais fótons interagem com a camada de fósforo, 
originando a emissão de radiação. 
 
EXC070. (Ufrn) As lâmpadas incandescentes são pouco eficientes no que diz respeito ao processo de 
iluminação. Com intuito de analisar o espectro de emissão de um filamento de uma lâmpada incandescente, 
vamos considerá-lo como sendo semelhante ao de um corpo negro (emissor ideal) que esteja à mesma 
temperatura do filamento (cerca de 3000 K). 
Na figura a seguir, temos o espectro de emissão de um corpo negro para diversas temperaturas. 
 
Intensidade da radiação emitida por um corpo negro em função da frequência para diferentes valores de 
temperatura. 
 
Diante das informações e do gráfico, podemos afirmar que, tal como um corpo negro, 
a) os fótons mais energéticos emitidos por uma lâmpada incandescente ocorrem onde a intensidade é máxima. 
b) a frequência em que ocorre a emissão máxima independe da temperatura da lâmpada. 
c) a energia total emitida pela lâmpada diminui com o aumento da temperatura. 
d) a lâmpada incandescente emite grande parte de sua radiação fora da faixa do visível. 
 
 
EXC071. (Ufrgs) Objetos a diferentes temperaturas emitem espectros de radiação eletromagnética que 
possuem picos em diferentes comprimentos de onda. A figura abaixo apresenta as curvas de intensidade de 
emissão por comprimento de onda (normalizadas para ficarem na mesma escala) para três estrelas 
conhecidas: Spica, da constelação de Virgem, nosso Sol, e Antares, da constelação do Escorpião. 
 
 
Tendo em vista que a constante da lei dos deslocamentos de Wien é aproximadamente 
32,90 10 m K,−  e 
levando em conta a lei de Stefan-Boltzmann, que relaciona a intensidade total da emissão com a temperatura, 
considere as seguintes afirmações sobre as estrelas mencionadas. 
I. Spica é a mais brilhante das três. 
II. A temperatura do Sol é de aproximadamente 5.800 K. 
III. Antares é a mais fria das três. 
 
Quais estão corretas? 
a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 
 
 
EXC072. (Ufrgs) Na passagem do século XIX para o século XX, várias questões e fenômenos que eram temas 
de discussão e pesquisa começaram a ser esclarecidos graças a ideias que, mais tarde, viriam a constituir a 
área da física hoje conhecida como Mecânica Quântica. 
Na primeira coluna da tabela a seguir, estão listados três desses temas; na segunda, equações fundamentais 
relacionadas às soluções encontradas. 
 
Temas Equações 
1- Radiação do corpo negro (a) λ = h/p (Postulado de Louis de Broglie) 
2- Efeito fotoelétrico (b) p = σS T4 (Lei de Stefan-Boltzmann) 
3- Ondas de matéria (c) K = hf – W (Relação de Einstein) 
 
Assinale a alternativa que associa corretamente os temas apontados na primeira coluna às respectivas 
equações, listadas na segunda coluna. 
a) 1(a) – 2(b) – 3(c) b) 1(a) – 2(c) – 3(b) 
c) 1(b) – 2(c) – 3(a) d) 1(b) – 2(a) – 3(c) e) 1(c) – 2(b) – 3(a) 
 
 
EXC073. (Ufsc) Na medicina, os Raios X são usados para o diagnóstico das condições dos órgãos internos, 
para a detecção de fraturas e para o tratamento de cânceres e de tumores, entre outras aplicações. 
Sobre os Raios X, é correto afirmar que: 
 
01) os Raios X produzidos por freamento surgem quando um feixe de elétrons em alta velocidade colide com 
um alvo metálico que produz a desaceleração dos elétrons. 
02) como os Raios X possuem grande poder de penetração, as instalações em que há máquinas de Raio X 
necessitam de blindagem, que pode ser feita principalmente com alumínio e vidro comuns, para a proteção 
adequada do ser humano. 
04) na colisão com o alvo metálico, os elétrons perdem energia cinética e ocorre a produção de energia 
térmica. 
08) os Raios X não podem causar mutações no DNA humano. 
16) a energia de um fóton de Raio X produzido por freamento é igual à variação da energia cinética do elétron 
quando desviado pelo núcleo dos átomos do material do alvo. 
32) todos os fótons de Raio X possuem o mesmo comprimento de onda. 
 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Em hospitais de grande porte das principais cidades do país são realizados tratamentos que utilizam 
radioisótopos emissores de radiações alfa, beta e gama. 
 
EXC074. (Pucrs) Em relação às radiações alfa, beta e gama, afirma-se: 
I. Todas possuem massa de repouso. 
 
II. Apenas duas possuem carga elétrica. 
III. Em geral, a radiação gama é a que possui maior poder de penetração no corpo humano. 
 
Está/Estão correta(s) apenas a(s) afirmativa(s) 
a) I. b) II. c) I e III. d) II e III. 
 
 
EXC075. (Unioeste) Em relação aos conteúdos de Física Moderna, assinale a alternativa INCORRETA entre as 
afirmações abaixo. 
a) O modelo atômico de Bohr ficou historicamente conhecido como modelo do "Pudim de Passas". 
b) O decaimento beta é o processo pelo qual um núcleo instável emite uma partícula beta, que pode ser um 
elétron ou um pósitron. 
c) Quando um elétron de um átomo de hidrogênio passa do primeiro estado estacionário excitado (n 2)= para 
o estado fundamental (n 1),= ele emite um fóton. 
d) Partículas atômicas como elétrons, prótons e nêutrons possuem propriedades ondulatórias, como o 
comprimento de onda. 
e) Bons condutores de eletricidade são materiais com grande quantidade de partículas chamadas "elétrons 
livres". 
 
 
EXC076. (Uemg) Leia o trecho a seguir: 
 
O efeito fotoelétrico foi descoberto em 1886 pelo físico alemão Heinrich Hertz (1857-1894). Na ocasião, Hertz 
percebeu que a incidência da luz ultravioleta em chapas metálicas auxiliava a produção de faíscas. A 
explicação teórica para o efeito fotoelétrico, entretanto, só foi apresentada pelo físico alemão Albert Einstein em 
1905. 
A dúvida que existia na época estava relacionada com a energia cinética dos elétrons que eram ejetados do 
metal: essa grandeza não dependia do(a) __________ da luz incidente. Einstein percebeu que o agente 
responsável pela ejeção de cada elétron era um único fóton, uma partícula de luz que transferia aos elétrons 
uma parte de sua energia, ejetando-o do material, desde que seu(sua) __________ fosse grande o suficiente 
para tal. 
Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-fotoeletrico.htm. Acesso: 11 dez. 2018. (Fragmento: Adaptado). 
 
Assinale a alternativa que preenche CORRETAMENTE as lacunas. 
a) frequência – comprimento de onda. 
b) comprimento de onda – intensidade. 
c) intensidade – frequência. 
d) comprimento de onda – frequência. 
 
 
EXC077. (Fgv) Próximo do final do século XIX, alguns cientistas (Hertz, Maxwell, Thomson, Lenard) se 
envolveram na pesquisa de um certo fenômeno que ficou conhecido como efeito fotoelétrico. O efeito 
fotoelétrico consiste na emissão de 
a) partículas α de um corpo atingido por radiação eletromagnética. 
b) raios  de uma superfície líquida atingida por ondas sonoras. 
c) elétrons de uma massa gasosa sobre a qual incidem ondas mecânicas. 
d) elétrons de uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética. 
e) pósitrons de uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética. 
 
 
EXC078. (Ueg) No passado, muitos cientistas se dedicaram a compreender o comportamento da luz. Diversos 
experimentos foram criados por eles para poderem observar esse comportamento. Dos experimentos a seguir, 
qual deles comprova a natureza corpuscular da luz? 
a) A imagem produzida por uma luz incidindo em uma fenda dupla. 
b) A corrente elétrica gerada por uma placa metálica iluminada. 
c) Um laser sendo refletido por um espelho plano. 
d) Um lápis visto dentro de um copo com água. 
e) Um disco colorido posto a girar rapidamente. 
 
 
EXC079. (Ufu) A natureza da luz é um assunto que tem estado presentenas discussões de cientistas e 
filósofos há séculos, principalmente a partir da possibilidade de aplicação de fenômenos luminosos por 
 
comportamentos tanto ondulatórios quanto corpusculares. Segundo o princípio da complementaridade, 
proposto por Niels Bohr em 1928, a descrição ondulatória da luz é complementar à descrição corpuscular, mas 
não se usam as duas descrições simultaneamente para descrever um determinado fenômeno luminoso. Desse 
modo, fenômenos luminosos envolvendo a propagação, a emissão e a absorção da luz são explicados ora 
considerando a natureza ondulatória, ora considerando a natureza corpuscular. 
 
Assinale a alternativa que apresenta um fenômeno luminoso mais bem explicado, considerando-se a natureza 
corpuscular da luz. 
a) Espalhamento da luz ao atravessar uma fenda estreita. 
b) Interferência luminosa quando feixes luminosos de fontes diferentes se encontram. 
c) Mudança de direção de propagação da luz ao passar de um meio transparente para outro. 
d) Absorção de luz com emissão de elétrons por uma placa metálica. 
 
 
EXC080. (Upf) Denomina-se de efeito fotoelétrico o fenômeno que consiste na liberação de elétrons pela 
superfície de um material quando esse é exposto a uma radiação eletromagnética como a luz. O fenômeno foi 
explicado por Einstein em 1905, quando admitiu que a luz é constituída por quanta de luz cuja energia é dada 
por E h f,=  sendo h a constante de Planck e f a frequência da luz. Das seguintes afirmativas, assinale a 
correta. 
a) O efeito fotoelétrico acontece independentemente da frequência da luz incidente na superfície metálica. 
b) A teoria do efeito fotoelétrico afirma que, aumentando a frequência da luz incidente na superfície metálica, é 
possível arrancar prótons da superfície do metal. 
c) Considerando que, no vácuo, o comprimento de onda da luz vermelha é maior do que o comprimento de 
onda da luz azul, a energia dos quanta de luz vermelha é maior do que a energia dos quanta da luz azul. 
d) Quando uma luz monocromática incide sobre uma superfície metálica e não arranca elétrons dela, basta 
aumentar a sua intensidade para que o efeito fotoelétrico ocorra. 
e) O efeito fotoelétrico fornece evidências das naturezas ondulatória e corpuscular da luz. 
 
 
EXC081.(Ufjf-pism 3) Um eletroscópio pode ser construído por duas tiras de metal suspensas por uma 
pequena haste de metal em um invólucro eletricamente isolante. A haste é conectada a uma chapa de zinco no 
topo do invólucro. Quando a chapa de zinco é carregada negativamente por uma fonte externa, as tiras se 
afastam uma da outra, conforme a Figura (a). Se, nesta situação, você iluminar o zinco com a luz do sol, o 
zinco e o eletroscópio serão descarregados, e as abas do eletroscópio irão se juntar novamente, conforme a 
Figura (b). Se, por outro lado, colocarmos um pedaço de vidro acima do zinco e iluminarmos o eletroscópio 
com a luz do sol passando pelo vidro antes de atingir o zinco, nada acontecerá, mesmo com o eletroscópio e o 
zinco inicialmente carregados negativamente, conforme mostra a Figura (c). Dentre as alternativas abaixo, 
qual delas explica corretamente o resultado mostrado na Figura (c)? 
 
 
 
a) O vidro bloqueia luz ultravioleta, cujos fótons possuem energia maior do que a função trabalho do zinco. 
b) O vidro bloqueia luz infravermelha, parte do espectro do sol com fótons mais energéticos, responsáveis pela 
emissão dos elétrons em excesso do zinco. 
c) O vidro reduz a intensidade da luz total que incide no zinco, implicando em uma quantidade de energia 
menor do que a função trabalho do zinco. 
d) Quando a luz do sol incide na placa de vidro, pelo efeito fotoelétrico, elétrons são ejetados, e esta placa fica 
carregada. Isto impede que elétrons em excesso do eletroscópio também sejam ejetados. 
e) A placa de vidro é isolante, impedindo a ejeção dos elétrons em excesso do zinco. 
 
 
EXC082. (Ufpr) Entre os vários trabalhos científicos desenvolvidos por Albert Einstein, destaca-se o efeito 
fotoelétrico, que lhe rendeu o Prêmio Nobel de Física de 1921. Sobre esse efeito, amplamente utilizado em 
nossos dias, é correto afirmar: 
 
a) Trata-se da possibilidade de a luz incidir em um material e torná-lo condutor, desde que a intensidade da 
energia da radiação luminosa seja superior a um valor limite. 
b) É o princípio de funcionamento das lâmpadas incandescentes, nas quais, por ação da corrente elétrica que 
percorre o seu filamento, é produzida luz. 
c) Ocorre quando a luz atinge um metal e a carga elétrica do fóton é absorvida pelo metal, produzindo corrente 
elétrica. 
d) É o efeito que explica o fenômeno da faísca observado quando existe uma diferença de potencial elétrico 
suficientemente grande entre dois fios metálicos próximos. 
e) Corresponde à ocorrência da emissão de elétrons quando a frequência da radiação luminosa incidente no 
metal for maior que um determinado valor, o qual depende do tipo de metal em que a luz incidiu. 
 
 
EXC083. (Ufrgs) O gráfico abaixo mostra a energia cinética cE de elétrons emitidos por duas placas 
metálicas, I e II, em função da frequência f da radiação eletromagnética incidente. 
 
 
 
Sobre essa situação, são feitas três afirmações. 
 
I. Para IIf f , a cE dos elétrons emitidos pelo material II é maior do que 
a dos elétrons emitidos pelo material I. 
II. O trabalho realizado para liberar elétrons da placa II é maior do que o 
realizado na placa I. 
III. A inclinação de cada reta é igual ao valor da constante universal de 
Planck, h. 
 
Quais estão corretas? 
a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 
 
 
EXC084. (Ufsc) A natureza da luz é um tema que ocupa os estudiosos desde a antiguidade. As teorias 
corpuscular e ondulatória buscam a preferência de cientistas famosos para explicar fenômenos importantes da 
ciência. No entanto, após o experimento da fenda dupla de Thomas Young, em 1802, e da explicação do efeito 
fotoelétrico realizada por Albert Einstein, em 1905, a ideia da dualidade onda/partícula da luz foi aceita pela 
comunidade científica. A experiência da fenda dupla consiste em fazer a luz passar por duas fendas em uma 
placa e observar o padrão de franjas (listras) claras e franjas (listras) escuras. Já o efeito fotoelétrico consiste 
em incidir luz sobre uma placa metálica para arrancar elétrons. 
 
 
 
Considerando o que foi exposto acima, é correto afirmar que: 
01) 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. 
02) a formação do padrão de franjas claras e franjas escuras no experimento da fenda dupla de Young foi 
explicada pela teoria corpuscular da luz, em que as partículas da luz (fótons) sofrem o fenômeno de 
interferência. 
 
04) no efeito fotoelétrico, para arrancar os elétrons da placa, a luz deve ser formada por partículas (fótons) com 
uma energia mínima que é proporcional à frequência da luz. 
08) tanto a teoria corpuscular quanto a teoria ondulatória da luz explicam o padrão de franjas claras e franjas 
escuras no experimento da fenda dupla. 
16) o efeito fotoelétrico foi explicado por Einstein pela teoria ondulatória da luz. 
32) os fenômenos de interferência e difração são mais bem representados pela teoria ondulatória da luz, 
enquanto que o fenômeno do efeito fotoelétrico é mais bem representado pela teoria corpuscular da luz. 
 
 
EXC085. (Uel) Leia a charge a seguir e responda à(s) questão(ões). 
 
 
 
Considere que as lâmpadas descritas na charge emitem luz amarela que incide na superfície de uma placa 
metálica colocada próxima a elas. 
 
Com base nos conhecimentos sobre o efeito fotoelétrico, assinale a alternativa correta. 
a) A quantidade de energia absorvida por um elétron que escapa da superfíciemetálica é denominada de 
fótons e tem o mesmo valor para qualquer metal. 
b) Se a intensidade luminosa for alta e a frequência da luz incidente for menor que a frequência-limite, ou de 
corte, o efeito fotoelétrico deve ocorrer na placa metálica. 
c) Se a frequência da luz incidente for menor do que a frequência-limite, ou de corte, nenhum elétron da 
superfície metálica será emitido. 
d) Quando a luz incide sobre a superfície metálica, os núcleos atômicos próximos da superfície absorvem 
energia suficiente e escapam para o espaço. 
e) Quanto maior for a função trabalho da superfície metálica, menor deverá ser a frequência-limite, ou de corte, 
necessária para a emissão de elétrons. 
 
 
EXC086. (G1 - ifce) Alguns dispositivos funcionam tendo como base o efeito fotoelétrico, que consiste na 
ejeção de fotoelétrons de uma superfície metálica devido à incidência de radiação eletromagnética, atuando 
como uma chave em diversos circuitos. 
 
 
 
Faz uso dessa tecnologia 
 
a) a guitarra elétrica, uma vez que o dedilhar do guitarrista produz radiação eletromagnética, gerando corrente 
elétrica que, por fim, produz o som. 
b) os controles remotos que, ao serem pressionados, produzem radiação eletromagnética fazendo com que os 
circuitos internos do aparelho de televisão passem a funcionar. 
c) a porta dos elevadores, sendo que pessoas ou objetos funcionam como uma chave, pois, ao entrarem ou 
saírem, interrompem a radiação eletromagnética fazendo com que a porta fique aberta. 
d) as máquinas fotográficas, nas quais, ao apertar o botão para tirar uma fotografia, fecha-se um circuito e 
dispara-se um flash que nada mais é que radiação eletromagnética. 
e) a lâmpada fosforescente na qual, devido à alta temperatura (em torno de 2.000 C ,) as ondas de calor 
arrancam os elétrons do filamento, produzindo o brilho característico. 
 
 
EXC087. (Uem-pas) Quando radiação eletromagnética incide sobre uma superfície metálica, é possível que 
alguns elétrons do metal sejam removidos. Esse é o efeito fotoelétrico para o qual Einstein estabeleceu a 
relação quantitativa c max(E ) hf .= −  Isto é, a energia cinética máxima para uma dada frequência, c max(E ) , é 
igual à constante de Planck (h) multiplicada pela frequência da radiação (f) e subtraída da função trabalho do 
metal utilizado ( ). O gráfico a seguir mostra uma experiência típica do efeito fotoelétrico para dois metais 
distintos. 
 
 
 
Considerando essas informações, assinale o que for correto. 
01) Os coeficientes angulares das retas são numericamente iguais à constante de Planck. 
02) Os coeficientes lineares das retas fornecem o valor de . 
04) Se a frequência da radiação for aumentada, o número de elétrons emitidos também aumenta. 
08) As semirretas não se prolongam abaixo do eixo horizontal porque não existe frequência negativa. 
16) Baseando-se no gráfico mostrado, não é possível concluir que aumentando a intensidade da radiação o 
número de elétrons emitidos cresce. 
 
EXC088. (Fgv) A função trabalho de certo metal é 
199,94 10 J.− Considere a constante de Planck com o valor 
346,63 10 J s.−  A frequência mínima a partir da qual haverá efeito fotoelétrico sobre esse metal é, em 
1510 Hz, de 
a) 1,1. b) 1,2. c) 1,5. d) 1,7. e) 1,9. 
 
 
EXC089. (Ufjf-pism 3) O Efeito Fotoelétrico foi descoberto por Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894), nos anos de 
1886 e 1887. Hertz percebeu que uma descarga elétrica entre dois eletrodos, dentro de uma ampola de vidro, 
era facilitada pela incidência de radiação luminosa no eletrodo negativo, provocando a emissão de elétrons de 
sua superfície. A explicação satisfatória para esse efeito foi dada em 1905, por Albert Einstein, e em 1921 deu 
ao cientista alemão o prêmio Nobel de Física. Analisando o efeito fotoelétrico, quantitativamente, Einstein 
propôs que a energia do fóton incidente é igual à energia necessária para remover um elétron mais a energia 
cinética do elétron emitido. 
 
Com base nestas informações, calcule os itens abaixo. 
 
a) Considerando que a energia de um fóton incidente é definida por E h f,=  onde 34h 6,6 10 Js−=  é a 
constante de Planck e que o comprimento de onda de um fóton é dado por 396 nm,λ = obtenha a energia do 
fóton. 
 
b) Sabendo que a massa de um elétron é de aproximadamente 319,1 10 kg− e que a velocidade dos elétrons 
emitidos de uma placa metálica incidente por uma radiação com 396 nmλ = é de 900 km/s, CALCULE o valor 
da energia necessária para remover o elétron da placa. 
 
 
EXC090. (G1 - cftmg) Os fenômenos que ocorrem a nossa volta, como as explosões de fogos de artifício, 
podem ser entendidos a partir das teorias e dos modelos propostos para o átomo. 
 
De acordo com a teoria atômica apropriada, as diferentes cores produzidas no exemplo citado são decorrentes 
de transições de 
a) elétrons de níveis mais internos para níveis mais externos. 
b) elétrons de níveis mais externos para níveis mais internos. 
c) prótons de níveis mais internos para níveis mais externos. 
d) prótons de níveis mais externos para níveis mais internos. 
 
 
EXC091. (Upe) Se um elétron se move de um nível de energia para outro mais afastado do núcleo do mesmo 
átomo, é CORRETO afirmar que, segundo Bohr, 
a) há emissão de energia. 
b) há absorção de energia. 
c) o número atômico varia. 
d) há emissão de luz de um determinado comprimento de onda. 
e) não há variação de energia. 
 
 
EXC092. (Ufrgs) Um átomo instável perde energia emitindo alguma forma de radiação. Quando a perda de 
energia ocorre devido a transições na eletrosfera do átomo, pode acontecer a emissão de 
a) pósitrons. b) luz visível. c) partícula alfa. d) radiação beta. e) radiação gama. 
 
 
EXC093. (Udesc) O enunciado “Em um mesmo átomo, não podem existir dois elétrons com o mesmo conjunto 
de números quânticos” refere-se a(ao): 
a) Princípio da Exclusão de Pauli. 
b) Princípio da Conservação de Energia. 
c) modelo atômico de Thomson. 
d) modelo atômico de Rutherford. 
e) um dos Princípios da Teoria da Relatividade Restrita. 
 
 
EXC094. (Uemg) 
“Tenho que estudar melhor 
O caso das partículas de elétron 
Que estão sem ser 
E são sem estar. 
Que o núcleo existe 
é certo.” 
 (Sísifo desce a montanha, "Não Lugar".) 
 
Três alunos, inspirados pelos versos de Affonso Romano, fizeram os seguintes comentários: 
 
Comentário 1: elétrons são partículas com massa. Fótons, que são partículas de luz, não têm massa. 
Comentário 2: um elétron pode emitir um fóton e voltar a um nível mais próximo ao núcleo. Esse fóton emitido 
corresponde a uma onda eletromagnética. 
Comentário 3: O núcleo de um átomo é constituído de prótons, nêutrons e elétrons, que, ligados, mantêm a 
neutralidade do átomo. 
 
Está(ão) CORRETO(S) 
a) apenas os comentários 1 e 2. 
b) apenas o comentário 3. 
c) apenas os comentários 2 e 3. 
d) apenas o comentário 1. 
 
 
EXC095. (Ufg) Em 1913, há cem anos, Niels Bohr, para resolver o problema da emissão de radiação por 
partículas carregadas que se movem em uma órbita circular, formulou a hipótese de que o momento angular do 
elétron no átomo de hidrogênio era quantizado, ou seja, de que mvr n= com n 1,2,3,... .= Essa hipótese foi 
necessária, pois, de acordo com a física clássica, o elétron colapsaria no núcleo, o que seria explicado 
a) pela perda discreta de energia potencial e diminuição do raio da órbita por saltos quânticos. 
b) pela conservação da energia mecânica com perda de energia potencial e ganho de energia cinética. 
c) pela perda contínua de energia cinética e de quantidade de movimento. 
d) pela conservação do momento angular e diminuição do raio da órbita. 
e) pelo aumento da força centrípeta e aumento da velocidade. 
 
 
EXC096. (Udesc) O modelo atômico de Rutherford considera o elétron, na eletrosfera, orbitando o núcleo 
atômico.Este modelo ficou conhecido como modelo planetário do átomo. No entanto, este modelo para o 
átomo apresentou algumas falhas que levaram à necessidade de se repensar o átomo. Resultou daí o modelo 
atômico de Bohr, concebido com base em alguns postulados. 
 
Analise as proposições com base nas falhas relacionadas ao modelo atômico de Rutherford. 
 
I. O elétron, como uma carga elétrica, estando acelerado, deveria sempre emitir radiação. 
II. A trajetória do elétron deveria ser uma espiral em direção ao núcleo do átomo. 
III. O elétron deveria emitir radiação somente em uma única frequência. 
IV. O elétron não deveria emitir radiação porque estaria em uma órbita fechada. 
V. O elétron deveria emitir radiação em diferentes comprimentos de onda. 
 
Assinale a alternativa correta. 
a) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. 
b) Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras. 
c) Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. 
d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. 
e) Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. 
 
 
EXC097. (Unesp) As figuras representam dois modelos, 1 e 2, para o átomo de hidrogênio. No modelo 1, o 
elétron move-se em trajetória espiral, aproximando-se do núcleo atômico e emitindo energia continuamente, 
com frequência cada vez maior, uma vez que cargas elétricas aceleradas irradiam energia. Esse processo só 
termina quando o elétron se choca com o núcleo. No modelo 2, o elétron move-se inicialmente em determinada 
órbita circular estável e em movimento uniforme em relação ao núcleo, sem emitir radiação eletromagnética, 
apesar de apresentar aceleração centrípeta. Nesse modelo a emissão só ocorre, de forma descontínua, 
quando o elétron sofre transição de uma órbita mais distante do núcleo para outra mais próxima. 
 
 
 
A respeito desses modelos atômicos, pode-se afirmar que 
a) o modelo 1, proposto por Bohr em 1913, está de acordo com os trabalhos apresentados na época por 
Einstein, Planck e Rutherford. 
b) o modelo 2 descreve as ideias de Thomson, em que um núcleo massivo no centro mantém os elétrons em 
órbita circular na eletrosfera por forças de atração coulombianas. 
c) os dois estão em total desacordo com o modelo de Rutherford para o átomo, proposto em 1911, que não 
previa a existência do núcleo atômico. 
d) o modelo 1, proposto por Bohr, descreve a emissão de fótons de várias cores enquanto o elétron se dirige 
ao núcleo atômico. 
e) o modelo 2, proposto por Bohr, explica satisfatoriamente o fato de um átomo de hidrogênio não emitir 
radiação o tempo todo. 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
 
 
 
EXC098. (Uel) A obra Molhe Espiral (acima) faz lembrar o modelo atômico “planetário”, proposto por Ernest 
Rutherford (Fig. 1). Esse modelo satisfaz as observações experimentais de desvio de partículas alfa ao 
bombardearem folhas de ouro. Entretanto, ele falha quando se leva em conta a teoria do eletromagnetismo, 
segundo a qual cargas aceleradas emitem radiação eletromagnética. Assim, o elétron perde energia 
executando uma trajetória em espiral e colapsando no núcleo (Fig. 2). 
 
 
 
Com base no enunciado, nas figuras e nos conhecimentos sobre mecânica e eletromagnetismo, considere as 
afirmativas a seguir. 
 
I. A variação do vetor velocidade do elétron evidencia que seu movimento é acelerado. 
II. Se o módulo da velocidade linear do elétron é constante em toda a trajetória da Fig. 2, a sua velocidade 
angular aumentará até o colapso com o núcleo. 
III. O átomo de Rutherford poderia ser estável se o elétron possuísse carga positiva. 
IV. Na segunda figura, o elétron está desacelerando, uma vez que a força de repulsão eletrostática diminui com 
o decréscimo do raio da órbita. 
 
Assinale a alternativa correta. 
a) Somente as afirmativas I e II são corretas. 
b) Somente as afirmativas II e IV são corretas. 
c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. 
d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. 
e) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas. 
 
 
EXC099. (Ufba) Quando um feixe luminoso passa através de um prisma, ele se decompõe em um espectro de 
cores que correspondem às luzes de diversos comprimentos de onda que compõem o feixe. 
Um gás monoatômico rarefeito, contido em uma ampola de vidro, é submetido a uma descarga elétrica e 
produz uma luz que, ao passar através de um prisma, decompõe-se em um espectro de raias coloridas, cujo 
padrão é característico do gás. 
A primeira explicação teórica para esse espectro, com base na teoria atômica, foi dada, em 1913, por Niels 
Bohr que, partindo do modelo atômico de Rutherford, estabeleceu um conjunto de postulados a partir dos quais 
era possível explicar, dentre outras coisas, o espectro observado. 
Esses postulados estabelecem que os elétrons giram ao redor do núcleo, em órbitas circulares estáveis, nas 
quais eles podem permanecer sem perder energia, que as órbitas são quantizadas, possuindo, cada uma, um 
valor discreto de energia, e que o elétron, quando é forçado a mudar de uma órbita para outra, absorve ou 
libera uma determinada quantidade de energia. 
 
Com base nos postulados de Bohr, explique a produção das linhas espectrais observadas. 
 
 
 
 
 
EXC100. (Ufsc) 
 
 
 
A tecnologia utilizada no sistema WEEDit para pulverização localizada é bastante inteligente. O sistema de 
sensores realiza a leitura da área, emitindo uma luz vermelha de alta intensidade para detectar plantas vivas 
indesejadas, conforme imagem acima. Um conjunto de sensores realiza leituras com uma frequência de 40 mil 
vezes por segundo. A clorofila das plantas responde à luz vermelha emitida pelo sensor absorvendo-a e 
emitindo luz NIR (infravermelho próximo) através da fluorescência, emissão que é detectada pelos sensores. 
Os sensores WEEDit identificam mesmo as menores emissões da clorofila e reagem acionando o conjunto de 
bicos referente à planta identificada, aplicando apenas o necessário, de acordo com o tamanho da planta. 
Disponível em: <http://smartsensingbrasil.com.br/index.html>. [Adaptado]. Acesso em: 25 out. 2017. 
 
O modelo atômico de Bohr pode ser utilizado para explicar a absorção da luz vermelha pela clorofila e a 
emissão da luz NIR, considerando a luz como fótons, conforme figura A abaixo. 
 
 
 
a) Reproduza a figura B e desenhe a posição do elétron depois que o fóton incidiu sobre o átomo (figura A). 
Explique o que ocorreu. 
 
b) Reproduza a figura C e desenhe a energia absorvida do fóton incidente sendo liberada e a posição do 
elétron após essa liberação. Explique o que ocorreu. 
 
c) A energia dos fótons de luz vermelha está associada com qual grandeza física? 
 
 
EXC101.(Udesc) O diagrama da figura abaixo mostra os níveis de energia para um elétron em um determinado 
átomo. 
 
 
 
 
Das transições entre os níveis de energia mostradas na figura, assinale a alternativa que representa a emissão 
de um fóton com maior energia. 
a) de n 4= para n 3= 
b) de n 1= para n 3= 
c) de n 2= para n 1= 
d) de n 1= para n 2= 
e) de n 4= para n 2= 
 
 
EXC102. (Pucsp) Um átomo de hidrogênio gasoso, no seu estado fundamental, tem energia de 13,6 eV.− 
Determine a energia necessária, em eV (elétron-volt), que ele deve absorver para que sofra uma transição 
para o próximo estado de excitação permitido pelo modelo atômico de Bohr. 
 
 
a) 3,4− b) 17,0− c) 17,0 d) 10,2 
 
 
EXC103. (G1 - ifce) A energia que um elétron, em um átomo de hidrogênio, possui, em seu enésimo estado 
(nível de energia = n), é dada por 
2
13,60 eV
En ,
n
= − onde eV (elétron-volt) é uma unidade de medida de 
energia muito utilizada em Física Moderna, para que os cálculos sejam facilitados. Um átomo de hidrogênio 
possui um elétron que é excitado, a partir do estado fundamental, para o seu terceiro estado excitado. A 
energia que deve ser fornecida para este elétron, para que esse processo ocorra,deve ser de 
a) 13,60 eV. b) 0,850 eV. c) 3,400 eV. d) 14,45 eV. e) 12,75 eV. 
 
 
EXC104. (Ufu) Há processos que ocorrem na estrutura eletrônica dos átomos em que um elétron pode ganhar 
ou perder energia. Nesses processos, o elétron passa de um nível de energia para outro, e a diferença de 
energia desses dois níveis, em alguns desses processos, pode ser emitida como um fóton de luz. 
 
O fóton possui energia que pode ser determinada por uma relação direta com a frequência da luz por meio da 
equação E h f,=  onde E é a energia do fóton, h é a constante de Planck 34(h 6,6 10 J s)−=   e f é a 
frequência da luz emitida. Nessas situações, uma unidade de energia muito utilizada é o elétron-volt (eV), 
sendo que 
191eV 1,6 10 J.−=  
 
Considere dois níveis de energia eletrônicos com valores de 1E 2,93 eV= − e de 2E 1,28 eV,= − e um elétron 
que decai do nível 2E para o nível 1E , emitindo um fóton. 
Qual é, aproximadamente, a frequência da luz associada a esse fóton? 
a) 
144,00 10 Hz b) 
152,42 10 Hz c) 
151,00 10 Hz d) 
136,64 10 Hz 
 
 
EXC105.(Unicamp) Filtros ópticos têm muitas aplicações: óculos de sol, equipamentos fotográficos, 
equipamentos de proteção individual (EPI) em atividades profissionais, etc. A densidade óptica de um filtro 
(OD) é definida por 10OD log T,= − sendo T a transmitância óptica, que é dada pela razão entre a intensidade 
luminosa transmitida e a intensidade incidente. Nas máscaras de soldador, bem como naquelas usadas para a 
observação direta do Sol durante um eclipse, são necessários filtros de densidades ópticas muito elevadas, ou 
seja, filtros que transmitem muito pouca luz, tanto na região visível (de 400 nm a 700 nm) quanto no 
ultravioleta e no infravermelho. 
 
a) A seguir, apresenta-se um gráfico da densidade óptica em função do comprimento de onda λ para vários 
filtros, sendo que para cada um deles a densidade óptica na região visível é aproximadamente constante. 
Quanto vale a transmitância para 900 nmλ = do filtro de OD  0,4 na região visível? 
 
b) A água é um bom filtro óptico no infravermelho próximo, e tem um pico de absorção em comprimentos de 
onda ligeiramente inferiores a 3,0 m.μ A energia do fóton é dada por E hf,= em que 34h 6,6 10 J s−=   é a 
constante de Planck, e f é a frequência da onda eletromagnética. Quanto vale a energia do fóton absorvido no 
comprimento de onda 3,0 m?λ μ= 
*A velocidade da luz no vácuo vale 
8c 3,0 10 m s.=  
 
 
EXC106. (Ufjf-pism 3 - Adapt) A fluorescência é uma das formas de converter energia elétrica em luz. As 
lâmpadas mais simples que se baseiam neste princípio possuem eletrodos que geram uma descarga elétrica 
através de um gás (vapor de mercúrio, por exemplo). O gás absorve energia desta descarga elétrica e emite 
luz com um comprimento de onda que depende da composição do gás. A figura abaixo mostra alguns níveis de 
energia eletrônicos simplificados para o átomo de mercúrio. As setas indicam transições eletrônicas relevantes 
para a emissão de luz nas lâmpadas de mercúrio. Os números indicam o comprimento de onda em nanômetros 
correspondente à energia do fóton emitido em cada transição. 
 
 
 
Supondo que o átomo de mercúrio possa ser descrito pelo modelo de Bohr, e considerando que 
34h 6,6 10 J s−=   e que a velocidade da luz no vapor de mercúrio é igual a 83 10 m s, responda: 
 
Levando em conta que os átomos presentes na lâmpada estão inicialmente no estado fundamental, qual deve 
ser a energia mínima fornecida a cada átomo de mercúrio pela descarga elétrica para que esta lâmpada emita 
luz amarela (579 nm)? 
 
 
EXC107. (Ufrgs) Leia o enunciado abaixo, sobre as órbitas eletrônicas. 
 
“As órbitas eletrônicas em torno dos núcleos atômicos devem conter um número inteiro N de comprimentos de 
onda de Broglie do elétron.” 
 
Considere as seguintes afirmações sobre o enunciado acima. 
I. Ele evidencia o comportamento onda-partícula do elétron. 
II. Ele assegura que as órbitas eletrônicas são sempre circunferenciais. 
III. Ele define o número quântico N que identifica a órbita ocupada pelo elétron. 
 
Quais estão corretas? 
a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 
 
 
EXC108. (Ueg) Leia a tirinha a seguir. 
 
 
Para validar a proposta do analista, ocorrência da dualidade onda-partícula, o senhor Fóton deve ser capaz de 
sofrer 
a) interferência e refração. 
b) interferência e polarização. 
c) difração e efeito fotoelétrico. 
d) efeitos fotoelétrico e compton. 
 
 
EXC109. (Fuvest) Na estratosfera, há um ciclo constante de criação e destruição do ozônio. A equação que 
representa a destruição do ozônio pela ação da luz ultravioleta solar (UV) é 
UV
3 2O O O⎯⎯⎯→ + 
O gráfico representa a energia potencial de ligação entre um dos átomos de oxigênio que constitui a molécula 
de 3O e os outros dois, como função da distância de separação r. 
 
 
 
A frequência dos fótons da luz ultravioleta que corresponde à energia de quebra de uma ligação da molécula 
de ozônio para formar uma molécula de 2O e um átomo de oxigênio é, aproximadamente, 
Note e adote: 
- E hf= 
- E é a energia do fóton. 
- f é a frequência da luz. 
- Constante de Planck, 
34h 6 10 J s−=   
a) 151 10 Hz b) 
152 10 Hz c) 
153 10 Hz d) 
154 10 Hz e) 
155 10 Hz 
 
 
EXC110. (Fuvest) Os primeiros astronautas a pousar na Lua observaram a existência de finas camadas de 
poeira pairando acima da superfície lunar. Como não há vento na Lua, foi entendido que esse fenômeno estava 
ligado ao efeito fotoelétrico causado pela luz solar: elétrons são extraídos dos grãos de poeira do solo lunar ao 
receberem energia da radiação eletromagnética proveniente do Sol e, assim, os grãos tornam-se positivamente 
carregados. O mesmo processo também arranca elétrons da superfície lunar, contribuindo para a carga 
positiva do lado iluminado da superfície da Lua. A altura de equilíbrio acima da superfície lunar dessas 
camadas depende da massa e da carga dos grãos. A partir dessas informações, determine 
 
a) o módulo eF da força eletrostática que age sobre cada grão em equilíbrio da camada, sabendo que um grão 
de poeira tem massa 
14m 1,2 10 kg−=  e que a aceleração da gravidade nas proximidades da superfície da 
Lua é 
2
Lg 1,6 m s ;= 
b) o módulo E do campo elétrico na posição dessa camada de poeira, sabendo que a carga adquirida por um 
grão é 
15Q 1,9 10 C.−=  
 
Uma característica do efeito fotoelétrico é a necessidade de os fótons da luz incidente terem uma energia 
mínima, abaixo da qual nenhum elétron é arrancado do material. Essa energia mínima está relacionada à 
estrutura do material e, no caso dos grãos de poeira da superfície lunar, é igual a 
198 10 J.− 
 
c) Determine a frequência mínima f dos fótons da luz solar capazes de extrair elétrons dos grãos de poeira. 
 
Na superfície da Lua, 55 10 é o número de fótons por segundo incidindo sobre cada grão de poeira e 
produzindo emissão de elétrons. 
 
d) Determine a carga q emitida em 2 s por um grão de poeira, devido ao efeito fotoelétrico, considerando que 
cada fóton arranque apenas um elétron do grão. 
 
Note e adote: 
Carga do elétron: 
191,6 10 C−−  
Energia do fóton: hf;ε = f é a frequência e 34h 6 10 J s−   é a constante de Planck. 
Desconsidere as interações entre os grãos e a influência eletrostática dos elétrons liberados. 
 
 
EXC111. (Ita) 
 
 
 
Dentro de uma câmara de vácuo encontra-se um o filamento F 
aquecido por meio de uma fonte elétrica externa de d.d.p. 1V . A 
radiação emitida por F atinge o eletrodo metálico 1E , que passa a 
emitir elétrons que podem ser coletados no eletrodo 2E , 
acarretando a corrente I medida num amperímetro. Uma segunda 
fonte externa, de d.d.p. 2V , é conectada ao circuito conforme 
ilustrado na figura. Um obstáculo Oimpede que 2E receba 
radiação do filamento F. 
 
Analise as seguintes afirmações: 
I. A corrente I aumenta sempre que 2V aumenta e tende a um valor assintótico maxI . 
II. Toda a radiação que incide em 1E pode causar ejeção de elétrons. 
III. Para certo valor 2V 0, é possível obter uma corrente I invertida em relação ao sentido mostrado na figura. 
IV. É possível ter I 0 para 2V 0= com I dependente de 1V . 
 
Estão corretas 
a) todas as afirmações. 
b) apenas I, II e III. 
c) apenas I e IV. 
d) apenas II e IV. 
e) apenas I, II e IV. 
 
 
EXC112.(Ita) Uma placa é feita de um metal cuja função trabalho W é menor que h ,ν sendo ν uma 
frequência no intervalo do espectro eletromagnético visível e h a constante de Planck. Deixada exposta, a 
placa interage com a radiação eletromagnética proveniente do Sol absorvendo uma potência P. Sobre a 
ejeção de elétrons da placa metálica nesta situação é correto afirmar que os elétrons 
a) não são ejetados instantaneamente, já que precisam de um tempo mínimo para acúmulo de energia. 
b) podem ser ejetados instantaneamente com uma mesma energia cinética para qualquer elétron. 
c) não podem ser ejetados pois a placa metálica apenas reflete toda a radiação. 
d) podem ser ejetados instantaneamente, com energia que depende da frequência da radiação absorvida e da 
energia do elétron no metal. 
e) não podem ser ejetados instantaneamente e a energia cinética após a ejeção depende da frequência da 
radiação absorvida e da energia do elétron no metal. 
 
 
EXC113. (Afa) A Figura 1 abaixo representa um arranjo experimental para a obtenção do espectro de emissão 
da luz emitida por uma lâmpada de gás de hidrogênio. 
 
 
 
Ao passar pelo prisma, a luz divide-se em quatro feixes de cores distintas: violeta, anil, azul e vermelho. 
Projetando-se esses feixes em um anteparo, eles ficam espalhados, como ilustrado na Figura 1. 
 
Considere agora a Figura 2, que ilustra esquematicamente alguns níveis de energia do átomo de hidrogênio, 
onde as setas I, II, III e IV mostram transições possíveis para esse átomo. 
 
 
 
Relacionando as informações contidas na Figura 2 com as cores da luz emitida pela lâmpada de gás de 
 
hidrogênio mostrada na Figura 1, é correto afirmar que a cor anil corresponde à transição 
 
a) I b) II c) III d) IV 
 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Se necessário, use 
aceleração da gravidade: 
2g 10 m / s= 
densidade da água: d 1,0 kg / L= 
calor específico da água: c 1cal / g C=  
1cal 4 J= 
constante eletrostática: 
9 2 2k 9 ,0 10 N m / C=   
constante universal dos gases perfeitos: R 8 J / mol K=  
 
 
EXC114. (Afa) O diagrama abaixo ilustra os níveis de energia ocupados por elétrons de um elemento químico 
A. 
 
Dentro das possibilidades apresentadas nas alternativas abaixo, a energia que poderia restar a um elétron com 
energia de 12,0 eV, após colidir com um átomo de A, seria de, em eV, 
a) 0 b) 1,0 c) 5,0 d) 5,4 
 
 
EXC115. (Ufrgs) O físico francês Louis de BrogIie (1892-1987), em analogia ao comportamento dual onda-
partícula da luz, atribuiu propriedades ondulatórias à matéria. 
Sendo a constante de Planck 34h 6,6 10 J s,−=   o comprimento de onda de Broglie para um elétron (massa 
31m 9 10 kg−=  ) com velocidade de módulo 6v 2,2 10 m / s=  aproximadamente, 
a) 103,3 10 m.− b) 93,3 10 m.− c) 33,3 10 m. d) 93,0 10 m. e) 103,0 10 m. 
 
 
EXC116. (Upe) O princípio da incerteza de Heisenberg trata da 
 
a) incerteza do conhecimento da Física de que tudo é sempre relativo e nunca definitivo. 
b) imprecisão de definir as coordenadas de posição e o momento linear de uma partícula quântica 
simultaneamente, ao longo de uma direção. 
c) dificuldade de encontrar um elétron nas camadas de valência do átomo. 
d) dilatação do tempo e contração dos objetos ao atingirem velocidade próxima à da luz. 
e) variação de entropia e o sentido da seta do tempo. 
 
 
EXC117. (Ufsc) As ondas eletromagnéticas, como a luz e as ondas de rádio, têm um “sério problema de 
identidade”. Em algumas situações apresentam-se como onda, em outras, apresentam-se como partícula, 
como no efeito fotoelétrico, em que são chamadas de fótons. Isto é o que chamamos de dualidade onda-
partícula, uma das peculiaridades que encontramos no universo da Física e que nos leva à seguinte pergunta: 
“Afinal, a luz é onda ou partícula?”. O mesmo acontece com um feixe de elétrons, que pode se comportar ora 
como onda, ora como partícula. 
 
 
 
 
Com base no que foi exposto, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 
 
01) Um feixe de elétrons incide sobre um obstáculo que possui duas fendas, atingindo um anteparo e formando 
a imagem apresentada na figura acima. A imagem indica que um feixe de elétrons possui um comportamento 
ondulatório, o que leva a concluir que a matéria também possui um caráter dualístico. 
02) O fenômeno da difração só fica evidente quando o comprimento de onda é da ordem de grandeza da 
abertura da fenda. 
04) O físico francês Louis de Broglie apresentou uma teoria ousada, baseada na seguinte hipótese: “se fótons 
apresentam características de onda e partícula [...], se elétrons são partículas, mas também apresentam 
características ondulatórias, talvez todas as formas de matéria tenham características duais de onda e 
partícula”. 
08) Admitindo que a massa do elétron seja 
319,1 10 kg− e que viaja com uma velocidade de 
63 10 m / s, o 
comprimento de onda de De Broglie para o elétron em questão é 
122,4 10 m.− 
16) Após a onda passar pela fenda dupla, as frentes de ondas geradas em cada fenda sofrem o fenômeno de 
interferência, que pode ser construtiva ou destrutiva. Desta forma, fica evidente o princípio de dependência de 
propagação de uma onda. 
32) Christian Huygens, físico holandês, foi o primeiro a discutir o caráter dualístico da luz e, para tanto, propôs 
o experimento de fenda dupla. 
 
 
EXC118. (Pucrs) Para responder à questão, analise o texto e os dados a seguir. 
 
A matéria apresenta um comportamento dualístico, ou seja, pode se comportar como onda ou como partícula. 
 
Uma partícula em movimento apresenta um comprimento de onda associado a ela, o qual é descrito por 
h / p,λ = onde p é o módulo do seu momento linear, e h é a constante de Planck. 
Considere as seguintes partículas movendo-se livremente no espaço e suas respectivas massas e velocidades: 
 
Partícula 1 – massa m e velocidade v 
Partícula 2 – massa m e velocidade 2v 
Partícula 3 – massa 2m e velocidade 2v 
 
Os comprimentos de onda associados às partículas estão relacionados de tal modo que 
a) 1 2 3λ λ λ= = 
b) 1 2 3λ λ λ=  
c) 1 2 3λ λ λ = 
d) 1 2 3λ λ λ  
e) 1 2 3λ λ λ  
 
 
EXC119. (Ita) Pontos quânticos são nanoestruturas que permitem a manipulação do estado quântico de um 
único elétron, sendo um caminho promissor para a Computação Quântica. Em primeira aproximação, um ponto 
quântico confina elétrons com um potencial semelhante ao de um oscilador harmônico, isto é, com uma energia 
potencial do tipo 
2 2V(x) m x / 2,ω= em que x é a posição da partícula em relação ao ponto de equilíbrio, m é a 
massa da partícula confinada, k / mω = e k é a “constante de mola” (embora não seja este um conceito 
apropriado no mundo quântico). De acordo com a Mecânica Clássica, a energia mecânica deste oscilador pode 
variar continuamente de zero até infinito. Por outro lado, na Mecânica Quântica, a energia deste oscilador varia 
de forma discreta, de acordo com a expressão ( )nE n 1/ 2 ,ω= + em que n pode assumir os valores 0, 1, 2, .... 
 
Na descrição quântica do oscilador harmônico, o menor valor possível para a energia mecânica é / 2,ω 
diferentemente do previsto na Mecânica Clássica. 
 
Explique por que não é possível haver energia igual a zero na descrição quântica do oscilador harmônico. 
 
 
EXC120. (Epcar (Afa)) Raios X são produzidosem tubos de vácuo nos quais elétrons são acelerados por uma 
ddp de 
44,0 10 V e, em seguida, submetidos a uma intensa desaceleração ao colidir com um alvo metálico. 
Assim, um valor possível para o comprimento de onda, em angstrons, desses raios X é, 
a) 0,15 b) 0,20 c) 0,25 d) 0,35 
 
 
EXC121. (Uerj) A partícula káon, eletricamente neutra, é constituída por duas partículas eletricamente 
carregadas: um quark d e um antiquark s. 
A carga do quark d é igual a −
1
3
 do módulo da carga do elétron, e a carga do quark s tem mesmo módulo e 
sinal contrário ao da carga de um antiquark s. 
 
Ao quark s é atribuída uma propriedade denominada estranheza, a qual pode ser calculada pela seguinte 
fórmula: 
 
S Q= −
1
2
3
 
 
S – Estranheza 
Q – Razão entre a carga do quark s e o módulo da carga do elétron 
Assim, o valor da estranheza de um quark s é igual a: 
a) 
1
3
 b) 1 c) −
1
3
 d) –1 
 
 
EXC122. (Ita) Considere as seguintes afirmações: 
 
I. As energias do átomo de Hidrogênio do modelo de Bohr satisfazem à relação, 
2
nE 13,6 / n eV= − , com n = 1, 
2, 3, ...; portanto, o elétron no estado fundamental do átomo de Hidrogênio pode absorver energia menor que 
13,6 eV. 
II. Não existe um limiar de frequência de radiação no efeito fotoelétrico. 
III. O modelo de Bohr, que resulta em energias quantizadas, viola o princípio da incerteza de Heisenberg. 
 
Então, pode-se afirmar que 
a) apenas a II é incorreta. 
b) apenas a I e II são corretas. 
c) apenas a I e III são incorretas. 
d) apenas a I é incorreta. 
e) todas são incorretas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GABARITO: 
 
EXC051:[E] 
EXC052:01 + 04 + 08 = 13. 
EXC053:[C] 
EXC054:[E] 
EXC055:[D] 
EXC056:[B] 
EXC057:[B] 
EXC058:[D] 
EXC059:[B] 
EXC060:[C] 
EXC061:01 + 04 + 08 + 16 = 
29. 
EXC062:[B] 
EXC063:[C] 
EXC064:[B] 
EXC065:[C] 
EXC066:[B] 
EXC067:[D] 
EXC068:V – V – V – F. 
EXC069:[E] 
EXC070:[D] 
EXC071:[E] 
EXC072:[C] 
EXC073:01 + 04 + 16 = 21. 
EXC074:[D] 
EXC075:[A] 
EXC076:[C] 
EXC077:[D] 
EXC078:[B] 
EXC079:[D] 
EXC080:[E] 
EXC081:[A] 
EXC082:[E] 
EXC083:[D] 
EXC084:01 + 04 + 32 = 37. 
EXC085:[C] 
EXC086:[C] 
EXC087:01 + 02 + 16 = 19. 
EXC088:[C] 
EXC089: 
a) E = 5,0 x 10-19J 
b) E = 1,3 x 10-19J 
EXC090:[B] 
EXC091:[B] 
EXC092:[B] 
EXC093:[A] 
EXC094:[A] 
EXC095:[C] 
EXC096:[C] 
EXC097:[E] 
EXC098:[A] 
EXC099: A energia é 
quantizada 
EXC100: 
a) 
b) 
c) Frequência 
EXC101:[C] 
EXC102:[D] 
EXC103:[E] 
EXC104:[A] 
EXC105: 
a) T = 10-1 
b) f = 1014 Hz 
c) E = 6,6 x 10-20J 
EXC106: E = 1,4 x 10-18J 
EXC107:[C] 
EXC108:[C] 
EXC109:[A] 
EXC110: a) F = 1,92 x 10-14 N 
b) E = 10 N/C 
c) F = 1,33 x 1015 Hz 
d) q = -1,6 x 10-13 C 
EXC111:[C] 
EXC112:[D] 
EXC113:[B] 
EXC114:[C] 
EXC115:[A] 
EXC116:[B] 
EXC117:01 + 02 + 04 = 07. 
EXC118:[E] 
EXC119: Princípio de 
Heisenberg 
EXC120:[D] 
EXC121:[D] 
EXC122:[A]