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14. **Qual é a constante de estrutura fina \( \alpha \)?**
- A) \( \frac{e^2}{4\pi \epsilon_0 \hbar c} \)
- B) \( \frac{e^2}{4\pi \epsilon_0 m_ec^2} \)
- C) \( \frac{h}{2\pi} \)
- D) \( \frac{h}{c} \)
**Resposta: A) \( \frac{e^2}{4\pi \epsilon_0 \hbar c} \)**
**Explicação:** A constante de estrutura fina \( \alpha \) é uma medida da força da
interação eletromagnética e é dada pela fórmula \( \alpha = \frac{e^2}{4\pi \epsilon_0
\hbar c} \).
15. **Qual é a energia de um nível excitado do átomo de hidrogênio?**
- A) \( -\frac{13.6}{n^2} \, \text{eV} \)
- B) \( -13.6 \, \text{eV} \)
- C) \( \frac{13.6}{n^2} \, \text{eV} \)
- D) \( -\frac{1.51}{n^2} \, \text{eV} \)
**Resposta: A) \( -\frac{13.6}{n^2} \, \text{eV} \)**
**Explicação:** A energia dos níveis de um elétron no átomo de hidrogênio é dada por \(
E_n = -\frac{13.6}{n^2} \, \text{eV} \), onde \( n \) é o número quântico principal.
16. **Qual é a relação de Heisenberg para a incerteza?**
- A) \( \Delta x \Delta p \geq \frac{h}{2} \)
- B) \( \Delta x \Delta p \geq h \)
- C) \( \Delta x \Delta p \geq \frac{h}{4\pi} \)
- D) \( \Delta x \Delta p = 0 \)
**Resposta: C) \( \Delta x \Delta p \geq \frac{h}{4\pi} \)**
**Explicação:** O princípio da incerteza de Heisenberg estabelece que a incerteza na
posição \( \Delta x \) e a incerteza no momento \( \Delta p \) têm um limite inferior dado
por \( \Delta x \Delta p \geq \frac{h}{4\pi} \).
17. **Qual é a energia de um fóton com comprimento de onda de 500 nm? (Dado que \( c
= 3 \times 10^8 \) m/s e \( h = 6.626 \times 10^{-34} \) J·s)**
- A) \( 2.48 \times 10^{-19} \) J
- B) \( 3.98 \times 10^{-19} \) J
- C) \( 4.14 \times 10^{-19} \) J
- D) \( 5.00 \times 10^{-19} \) J
**Resposta: B) \( 3.98 \times 10^{-19} \) J**
**Explicação:** Usando a relação \( E = \frac{hc}{\lambda} \), temos \( E = \frac{(6.626
\times 10^{-34})(3 \times 10^8)}{500 \times 10^{-9}} \approx 3.98 \times 10^{-19} \, \text{J}
\).
18. **Qual é a energia de um nível excitado do átomo de hidrogênio para \( n = 3 \)?**
- A) \( -1.51 \, \text{eV} \)
- B) \( -4.54 \, \text{eV} \)
- C) \( -13.6 \, \text{eV} \)
- D) \( -0.15 \, \text{eV} \)
**Resposta: A) \( -1.51 \, \text{eV} \)**
**Explicação:** Para \( n = 3 \), a energia é \( E_3 = -\frac{13.6}{3^2} = -\frac{13.6}{9}
\approx -1.51 \, \text{eV} \).
19. **Qual é a relação de Planck para a energia e a frequência de um fóton?**
- A) \( E = hf \)
- B) \( E = mc^2 \)
- C) \( E = \frac{h}{f} \)
- D) \( E = \frac{c}{\lambda} \)
**Resposta: A) \( E = hf \)**
**Explicação:** A energia de um fóton é dada pela relação \( E = hf \), onde \( h \) é a
constante de Planck e \( f \) é a frequência.
20. **Qual é a energia de um elétron em um campo elétrico de 1000 V/m em uma
distância de 1 m?**
- A) \( 1.6 \times 10^{-19} \) J
- B) \( 1.6 \times 10^{-16} \) J
- C) \( 1.6 \times 10^{-18} \) J
- D) \( 1.6 \times 10^{-17} \) J
**Resposta: A) \( 1.6 \times 10^{-19} \) J**
**Explicação:** A energia potencial \( U = qEd \). Para um elétron (\( q = -1.6 \times 10^{-
19} \) C) em um campo de \( 1000 \, \text{V/m} \) em \( 1 \, \text{m} \), temos \( U = (-1.6
\times 10^{-19})(1000)(1) = -1.6 \times 10^{-16} \, \text{J} \).
21. **Qual é a frequência de um fóton cuja energia é 2 eV? (Dado que \( h = 4.14 \times
10^{-15} \) eV·s)**
- A) \( 4.83 \times 10^{14} \) Hz
- B) \( 6.02 \times 10^{14} \) Hz
- C) \( 3.21 \times 10^{14} \) Hz
- D) \( 5.00 \times 10^{14} \) Hz
**Resposta: A) \( 4.83 \times 10^{14} \) Hz**
**Explicação:** Usando \( f = \frac{E}{h} = \frac{2}{4.14 \times 10^{-15}} \approx 4.83
\times 10^{14} \, \text{Hz} \).
22. **Qual é a energia de um nível quântico \( n = 2 \) no átomo de hidrogênio?**
- A) \( -3.4 \, \text{eV} \)
- B) \( -6.8 \, \text{eV} \)
- C) \( -1.51 \, \text{eV} \)
- D) \( -13.6 \, \text{eV} \)
**Resposta: A) \( -3.4 \, \text{eV} \)**
**Explicação:** Para \( n = 2 \), a energia é \( E_2 = -\frac{13.6}{2^2} = -\frac{13.6}{4} = -
3.4 \, \text{eV} \).