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os elétrons têm uma velocidade de \(1 \times 10^6 m/s\), qual é o comprimento de onda 
dos elétrons e como ele se relaciona com o padrão de difração observado? 
a) 0,001 nm; padrão não visível 
b) 0,01 nm; padrão visível 
c) 0,1 nm; padrão visível 
d) 0,1 μm; padrão não visível 
Resposta: c) 0,1 nm; padrão visível 
Explicação: O comprimento de onda de de Broglie é dado por \(\lambda = \frac{h}{mv}\). 
Substituindo \(h = 6,63 \times 10^{-34} J \cdot s\), \(m = 9,11 \times 10^{-31} kg\) e \(v = 1 
\times 10^6 m/s\), temos \(\lambda \approx 0,1 nm\), o que permite a formação de um 
padrão de difração visível. 
 
12) Questão: Um experimento de Compton envolve a dispersão de fótons de raios-X em 
elétrons em repouso. Se um fóton de comprimento de onda inicial \( \lambda_0 = 0,1 nm\) 
é espalhado e sua nova comprimento de onda é \( \lambda' = 0,1 nm + \Delta \lambda\), 
onde \(\Delta \lambda\) é a variação de comprimento de onda. Qual é a expressão para 
\(\Delta \lambda\) em função do ângulo \(\theta\) da dispersão e como ela varia com o 
aumento do ângulo? 
a) \(\Delta \lambda = \frac{h}{mc}(1 - \cos\theta)\); aumenta com o aumento do ângulo 
b) \(\Delta \lambda = \frac{h}{mc}(1 + \cos\theta)\); diminui com o aumento do ângulo 
c) \(\Delta \lambda = \frac{h}{mc}(1 - \cos\theta)\); diminui com o aumento do ângulo 
d) \(\Delta \lambda = \frac{h}{mc}(1 + \cos\theta)\); aumenta com o aumento do ângulo 
Resposta: a) \(\Delta \lambda = \frac{h}{mc}(1 - \cos\theta)\); aumenta com o aumento do 
ângulo 
Explicação: A variação do comprimento de onda na dispersão Compton é dada pela 
relação \(\Delta \lambda = \frac{h}{mc}(1 - \cos\theta)\), onde \(m\) é a massa do elétron. 
À medida que \(\theta\) aumenta, \(\Delta \lambda\) também aumenta. 
 
13) Questão: A energia total de um sistema quântico é quantizada. Se um elétron em um 
átomo de hidrogênio transita do nível de energia n=3 para n=2, qual é a energia liberada 
nesse processo, sabendo que a energia nos níveis é dada por \(E_n = -\frac{13,6 
eV}{n^2}\)? 
a) 1,89 eV 
b) 3,4 eV 
c) 10,2 eV 
d) 13,6 eV 
Resposta: b) 1,89 eV 
Explicação: A energia nos níveis n=3 e n=2 é \(E_3 = -\frac{13,6 eV}{3^2} = -1,51 eV\) e \(E_2 
= -\frac{13,6 eV}{2^2} = -3,4 eV\). A energia liberada é dada pela diferença \(E = E_2 - E_3 = 
-3,4 eV - (-1,51 eV) = 1,89 eV\). 
 
14) Questão: Um sistema de partículas idênticas e não interativas é descrito pela 
estatística de Bose-Einstein. Se a temperatura do sistema é reduzida para próximo do zero 
absoluto, qual é a consequência observada na distribuição de partículas e como isso se 
relaciona com a condensação de Bose-Einstein? 
a) As partículas se distribuem uniformemente; não há condensação 
b) As partículas se aglomeram em um estado quântico; ocorre condensação 
c) As partículas se dispersam; o sistema se torna clássico 
d) As partículas permanecem em seus estados energéticos; não há efeito 
Resposta: b) As partículas se aglomeram em um estado quântico; ocorre condensação 
Explicação: À medida que a temperatura se aproxima do zero absoluto, as partículas 
bosônicas se aglomeram no estado de menor energia, formando um condensado de 
Bose-Einstein, onde um número maciço de partículas ocupa o mesmo estado quântico. 
 
15) Questão: Em um experimento de fissão nuclear, um núcleo de urânio-235 absorve um 
nêutron e se divide em dois núcleos menores. Se a energia liberada na fissão é de cerca 
de 200 MeV, qual é a quantidade de energia liberada em joules e como essa energia se 
relaciona com a produção de energia em usinas nucleares? 
a) \(3,2 \times 10^{-11} J\); energia não utilizável 
b) \(3,2 \times 10^{-12} J\); energia utilizável para geração de eletricidade 
c) \(3,2 \times 10^{-10} J\); energia utilizável para geração de eletricidade 
d) \(3,2 \times 10^{-13} J\); energia não utilizável 
Resposta: c) \(3,2 \times 10^{-10} J\); energia utilizável para geração de eletricidade 
Explicação: Convertendo 200 MeV para joules, usamos \(1 MeV \approx 1,6 \times 10^{-
13} J\), então \(200 MeV \approx 3,2 \times 10^{-11} J\). Essa energia é uma quantidade 
significativa para a produção de eletricidade em usinas nucleares. 
 
16) Questão: Um líquido é aquecido a uma temperatura de 100 °C, e sua pressão é 
mantida constante enquanto ele se transforma em vapor. Se a entalpia de vaporização é 
de 2260 J/g, qual é a energia necessária para vaporizar 100 g desse líquido e como isso se 
relaciona com o conceito de calor específico? 
a) 2260 J; calor específico é irrelevante 
b) 226000 J; calor específico é proporcional à entalpia 
c) 2260 J; calor específico é inversamente proporcional à entalpia 
d) 226000 J; calor específico é irrelevante 
Resposta: b) 226000 J; calor específico é proporcional à entalpia 
Explicação: A energia necessária para vaporizar 100 g do líquido é dada por \(Q = m \cdot 
L_v\), onde \(L_v\) é a entalpia de vaporização. Portanto, \(Q = 100 g \cdot 2260 J/g = 
226000 J\). O calor específico está relacionado à quantidade de energia necessária para 
aumentar a temperatura de um material. 
 
17) Questão: Um campo elétrico homogêneo de magnitude 5 N/C atua sobre uma carga 
positiva de 2 μC. Qual é a força elétrica exercida sobre a carga e como essa força se 
relaciona com o trabalho realizado ao mover a carga em uma distância de 3 m? 
a) 10 N; trabalho é 30 J 
b) 0,01 N; trabalho é 10 J 
c) 0,01 N; trabalho é 15 J 
d) 10 N; trabalho é 50 J 
Resposta: a) 10 N; trabalho é 30 J 
Explicação: A força elétrica é dada por \(F = qE\), onde \(q = 2 \times 10^{-6} C\) e \(E = 5 
N/C\), resultando em \(F = (2 \times 10^{-6}) \cdot 5 = 10^{-5} N\). O trabalho realizado ao 
mover a carga é \(W = F \cdot d\), onde \(d = 3 m\), então \(W = 10 N \cdot 3 m = 30 J\). 
 
18) Questão: No modelo atômico de Bohr, a energia do nêutron em um estado 
estacionário é dada por \(E_n = -\frac{13,6 eV}{n^2}\). Se um elétron em um átomo de 
hidrogênio transita do nível n=4 para n=2, qual é a energia liberada e como isso se 
relaciona com a emissão de luz? 
a) 1,89 eV; corresponde à luz infravermelha 
b) 3,4 eV; corresponde à luz visível 
c) 10,2 eV; corresponde à luz ultravioleta 
d) 13,6 eV; corresponde à luz visível 
Resposta: c) 10,2 eV; corresponde à luz ultravioleta 
Explicação: A energia nos níveis n=4 e n=2 é \(E_4 = -\frac{13,6 eV}{4^2} = -0,85 eV\) e \(E_2 
= -\frac{13,6 eV}{2^2} = -3,4 eV\). A energia liberada é \(E = E_2 - E_4 = -3,4 eV - (-0,85 eV) = 
2,55 eV\), que corresponde à emissão de luz ultravioleta. 
 
19) Questão: Um sistema de duas partículas emaranhadas é descrito pela mecânica 
quântica. Se a medição do spin de uma partícula resulta em "para cima", qual é a