MMC TQX

Prévia do material em texto

**Explicação:** A energia de um fóton é dada por E = hf. Portanto, E = (6.626 x 10^-34 
J·s)(6.0 x 10^15 Hz) = 3.976 x 10^-18 J. 
 
80. **Problema 80:** 
 Um sistema quântico tem uma energia total de 9.0 eV. Qual é a energia cinética de uma 
partícula com energia potencial de 5.0 eV? 
 a) 2.0 eV 
 b) 3.0 eV 
 c) 4.0 eV 
 d) 5.0 eV 
 **Resposta:** b) 4.0 eV 
 **Explicação:** A energia total E é a soma da energia cinética (K) e da energia potencial 
(U): E = K + U. Assim, K = E - U = 9.0 eV - 5.0 eV = 4.0 eV. 
 
81. **Problema 81:** 
 Um elétron em um estado de energia E = 40 eV. Qual é a sua velocidade? 
 a) 7.5 x 10^6 m/s 
 b) 8.0 x 10^6 m/s 
 c) 8.5 x 10^6 m/s 
 d) 9.0 x 10^6 m/s 
 **Resposta:** a) 7.5 x 10^6 m/s 
 **Explicação:** A energia cinética é dada por K = (1/2)mv², onde m é a massa do 
elétron. Portanto, 40 eV = (1/2)(9.11 x 10^-31 kg)v². Resolvendo para v, temos v = √(2 * 40 
eV * 1.6 x 10^-19 J/eV / 9.11 x 10^-31 kg) ≈ 7.5 x 10^6 m/s. 
 
82. **Problema 82:** 
 Um fóton possui uma energia de 8.0 x 10^-19 J. Qual é o seu comprimento de onda? 
 a) 200 nm 
 b) 250 nm 
 c) 300 nm 
 d) 350 nm 
 **Resposta:** b) 250 nm 
 **Explicação:** O comprimento de onda é dado por λ = hc/E. Portanto, λ = (6.626 x 10^-
34 J·s)(3 x 10^8 m/s) / (8.0 x 10^-19 J) ≈ 250 nm. 
 
83. **Problema 83:** 
 Um elétron em um poço de potencial infinito tem uma largura de 10 nm. Qual é a 
energia do nível fundamental (n=1)? 
 a) 0.8 eV 
 b) 1.0 eV 
 c) 1.2 eV 
 d) 1.5 eV 
 **Resposta:** b) 1.0 eV 
 **Explicação:** A energia é dada por E_n = n²h²/(8mL²). Para n=1, E_1 = (1²)(6.626 x 10^-
34 J·s)²/(8(9.11 x 10^-31 kg)(10 x 10^-9 m)²) ≈ 1.0 eV. 
 
84. **Problema 84:** 
 Um sistema quântico possui uma função de onda Ψ(x) = A e^(-kx). Qual é a condição 
para que Ψ seja normalizável? 
 a) A deve ser zero 
 b) A deve ser infinito 
 c) A deve ser finito 
 d) A deve ser negativo 
 **Resposta:** c) A deve ser finito 
 **Explicação:** Para que a função de onda seja normalizável, A deve ser finito para 
garantir que a integral da função de onda ao quadrado seja finita. 
 
85. **Problema 85:** 
 Um elétron em um campo elétrico de 8000 V/m. Qual é a força atuando sobre ele se sua 
carga é 1.6 x 10^-19 C? 
 a) 1.28 x 10^-15 N 
 b) 1.28 x 10^-16 N 
 c) 1.28 x 10^-17 N 
 d) 1.28 x 10^-18 N 
 **Resposta:** a) 1.28 x 10^-15 N 
 **Explicação:** A força é dada por F = eE, onde e é a carga do elétron (1.6 x 10^-19 C) e 
E é o campo elétrico. Portanto, F = (1.6 x 10^-19 C)(8000 V/m) = 1.28 x 10^-15 N. 
 
86. **Problema 86:** 
 Um elétron é acelerado por uma diferença de potencial de 350 V. Qual é a sua energia 
cinética em joules? 
 a) 5.6 x 10^-17 J 
 b) 5.6 x 10^-18 J 
 c) 5.6 x 10^-19 J 
 d) 5.6 x 10^-20 J 
 **Resposta:** a) 5.6 x 10^-17 J 
 **Explicação:** A energia cinética adquirida é dada por E_k = eV = (1.6 x 10^-19 C)(350 
V) = 5.6 x 10^-17 J. 
 
87. **Problema 87:** 
 Um fóton tem uma frequência de 7.0 x 10^15 Hz. Qual é a sua energia? 
 a) 4.0 x 10^-19 J 
 b) 4.5 x 10^-19 J 
 c) 5.0 x 10^-19 J 
 d) 5.5 x 10^-19 J 
 **Resposta:** a) 4.5 x 10^-19 J 
 **Explicação:** A energia de um fóton é dada por E = hf. Portanto, E = (6.626 x 10^-34 
J·s)(7.0 x 10^15 Hz) = 4.637 x 10^-18 J. 
 
88. **Problema 88:** 
 Um sistema quântico tem uma energia total de 10.0 eV. Qual é a energia cinética de 
uma partícula com energia potencial de 7.0 eV? 
 a) 1.0 eV 
 b) 2.0 eV 
 c) 3.0 eV 
 d) 4.0 eV 
 **Resposta:** b) 3.0 eV