Prévia do material em texto
**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) / (4.0 x 10^-19 J) ≈ 400 nm. 17. **Problema 17:** O que acontece com a energia de um elétron em um poço de potencial quando a largura do poço é reduzida pela metade? a) A energia dobra b) A energia se reduz pela metade c) A energia aumenta d) A energia não muda **Resposta:** c) A energia aumenta **Explicação:** A energia em um poço de potencial é inversamente proporcional ao quadrado da largura do poço. Portanto, se a largura é reduzida pela metade, a energia aumenta. 18. **Problema 18:** Um elétron é acelerado por uma diferença de potencial de 50 V. Qual é a sua energia cinética em joules? a) 8.0 x 10^-18 J b) 2.5 x 10^-18 J c) 8.0 x 10^-19 J d) 4.0 x 10^-19 J **Resposta:** a) 8.0 x 10^-18 J **Explicação:** A energia cinética adquirida é dada por E_k = eV = (1.6 x 10^-19 C)(50 V) = 8.0 x 10^-18 J. 19. **Problema 19:** Qual é a energia do terceiro nível de um átomo de hidrogênio (n=3)? a) -1.51 eV b) -4.54 eV c) -13.6 eV d) -0.15 eV **Resposta:** b) -1.51 eV **Explicação:** Usando E_n = -13.6 eV/n², para n=3, E_3 = -13.6 eV/9 = -1.51 eV. 20. **Problema 20:** Um sistema quântico tem uma função de onda Ψ(x) = A e^(-x²). 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. 21. **Problema 21:** Um elétron em um campo magnético de 0.1 T. Qual é a força atuando sobre ele se sua velocidade é 1 x 10^6 m/s? a) 1.6 x 10^-16 N b) 1.6 x 10^-15 N c) 1.6 x 10^-14 N d) 1.6 x 10^-13 N **Resposta:** b) 1.6 x 10^-15 N **Explicação:** A força magnética é dada por F = qvB, onde q é a carga do elétron (1.6 x 10^-19 C), v é a velocidade e B é o campo magnético. Portanto, F = (1.6 x 10^-19 C)(1 x 10^6 m/s)(0.1 T) = 1.6 x 10^-15 N. 22. **Problema 22:** Um elétron em um poço de potencial infinito de largura L = 1 nm. Qual é a energia do primeiro nível (n=1)? a) 6.8 eV b) 13.6 eV c) 20.4 eV d) 3.4 eV **Resposta:** a) 6.8 eV **Explicação:** Usando 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)(1 x 10^-9 m)²) ≈ 6.8 eV. 23. **Problema 23:** Um fóton tem uma frequência de 3 x 10^14 Hz. Qual é a sua energia? a) 1.2 x 10^-19 J b) 2.0 x 10^-19 J c) 4.0 x 10^-19 J d) 5.0 x 10^-19 J **Resposta:** a) 1.2 x 10^-19 J **Explicação:** A energia de um fóton é dada por E = hf. Portanto, E = (6.626 x 10^-34 J·s)(3 x 10^14 Hz) = 1.9878 x 10^-19 J. 24. **Problema 24:** Um sistema quântico tem uma energia total de 2.0 eV. Qual é a energia cinética de uma partícula com energia potencial de 1.0 eV? a) 0.5 eV b) 1.0 eV c) 1.5 eV d) 2.0 eV **Resposta:** b) 1.0 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 = 2.0 eV - 1.0 eV = 1.0 eV. 25. **Problema 25:** Um elétron está em um estado de energia E = 10 eV. Qual é a sua velocidade? a) 1.0 x 10^6 m/s b) 1.5 x 10^6 m/s c) 2.0 x 10^6 m/s d) 2.5 x 10^6 m/s **Resposta:** c) 2.0 x 10^6 m/s