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Material de Estudo 77: Física - Mecânica Quântica Tema: Princípios e aplicações da mecânica quântica. Instruções: Leia atentamente cada questão e escolha a alternativa correta. 1. Qual princípio da mecânica quântica afirma que a energia de um sistema quântico é quantizada, ou seja, só pode assumir valores discretos? a) Princípio da incerteza. b) Princípio da superposição. c) Princípio da quantização. d) Princípio da dualidade onda-partícula. e) Princípio da exclusão de Pauli. Resposta: c) Princípio da quantização. Justificativa: O princípio da quantização afirma que a energia de um sistema quântico é quantizada, ou seja, só pode assumir valores discretos, como os níveis de energia de um átomo. 2. Qual princípio da mecânica quântica afirma que uma partícula pode estar em múltiplos estados simultaneamente? a) Princípio da incerteza. b) Princípio da superposição. c) Princípio da quantização. d) Princípio da dualidade onda-partícula. e) Princípio da exclusão de Pauli. Resposta: b) Princípio da superposição. Justificativa: O princípio da superposição afirma que uma partícula pode estar em múltiplos estados simultaneamente, como um elétron que pode estar em diferentes níveis de energia ou em diferentes posições. 3. Qual princípio da mecânica quântica afirma que é impossível determinar simultaneamente a posição e o momento de uma partícula com precisão absoluta? a) Princípio da incerteza. b) Princípio da superposição. c) Princípio da quantização. d) Princípio da dualidade onda-partícula. e) Princípio da exclusão de Pauli. Resposta: a) Princípio da incerteza. Justificativa: O princípio da incerteza afirma que é impossível determinar simultaneamente a posição e o momento de uma partícula com precisão absoluta, ou seja, quanto mais se conhece a posição de uma partícula, menos se conhece seu momento, e vice-versa. 4. Qual princípio da mecânica quântica afirma que as partículas podem se comportar como ondas e como partículas? a) Princípio da incerteza. b) Princípio da superposição. c) Princípio da quantização. d) Princípio da dualidade onda-partícula. e) Princípio da exclusão de Pauli. Resposta: d) Princípio da dualidade onda-partícula. Justificativa: O princípio da dualidade onda-partícula afirma que as partículas podem se comportar como ondas e como partículas, ou seja, podem apresentar propriedades ondulatórias, como interferência e difração, e propriedades corpusculares, como massa e carga. 5. Qual princípio da mecânica quântica afirma que dois férmions idênticos não podem ocupar o mesmo estado quântico simultaneamente? a) Princípio da incerteza. b) Princípio da superposição. c) Princípio da quantização. d) Princípio da dualidade onda-partícula. e) Princípio da exclusão de Pauli. Resposta: e) Princípio da exclusão de Pauli. Justificativa: O princípio da exclusão de Pauli afirma que dois férmions idênticos não podem ocupar o mesmo estado quântico simultaneamente, ou seja, não podem ter os mesmos números quânticos. 6. Qual fenômeno quântico é caracterizado pela passagem de partículas através de barreiras de potencial, mesmo que a energia das partículas seja menor que a altura da barreira? a) Efeito fotoelétrico. b) Efeito Compton. c) Tunelamento quântico. d) Emaranhamento quântico. e) Decaimento radioativo. Resposta: c) Tunelamento quântico. Justificativa: O tunelamento quântico é um fenômeno quântico caracterizado pela passagem de partículas através de barreiras de potencial, mesmo que a energia das partículas seja menor que a altura da barreira. O tunelamento quântico é responsável por diversos fenômenos, como o decaimento radioativo e a microscopia de tunelamento.