Lista 1

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Física Quântica - Lista 1 
1 – A radiação cósmica de fundo apresenta a distribuição espectral de um corpo negro a uma temperatura 
de 2,7 K. Qual é o comprimento de onda da radiação de fundo para o qual a intensidade é máxima? Qual 
é a frequência da radiação neste ponto do espectro? Qual a potência total da radiação de fundo que incide 
em nosso planeta? 
2 – Mostre que a relação entre a radiância espectral e a densidade de energia é 
 
 
 
 
3 – Usando as relações 
 
 
 
 
 
 e 
 
 
, faça o cálculo da integral de 
 
 
 
 
 
 
 , e 
obtenha . 
4 – Quantos fótons o Sol emite por segundo? Suponha que a potência luminosa emitida pelo Sol é 
constante e igual a 3,9. 10
26
W, e que toda essa radiação é emitida no comprimento de onda de 550 nm. R: 
10
45
 fótons/s 
5 – Numa experiência fotoelétrica na qual se usa luz monocromática e um fotocatodo de sódio, 
encontramos um potencial de corte de 1,85 V para =3.000Å, e de 0,82 V para =4.000Å. Destes dados, 
determine o valor da constante de Planck, a função trabalho do sódio em eV e o comprimento de onda 
limite do sódio. R: 6,6.10
-34
 J.s 
6 – Se a função trabalho de um certo metal é 1,8 eV, qual é o potencial de corte dos elétrons ejetados 
quando uma luz com comprimento de onda de 400nm incide no metal? Qual é a velocidade máxima dos 
elétrons ejetados? 
7- Uma placa de potássio está a uma distância r de uma fonte luminosa isotrópica de potência P. A função 
trabalho do potássio é wp. Suponha que a energia contida na luz fosse transferida continuamente para o 
alvo. Quanto tempo seria necessário para que a placa acumulasse energia suficiente para ejetar um 
elétron? Suponha que a placa absorve toda a luz incidente e que o elétron a ser ejetado recebe energia de 
uma região circular da placa com área A. R: 4πr2 wp/PA 
8 – Chegue na equação de Compton, 
 
 
 
 . 
9 – Um feixe de raios X de comprimento de onda =22 pm (energia dos fótons = 56 keV) é espalhado por 
um alvo de carbono, e o feixe espalhado é detectado a 85⁰ com o feixe incidente. Qual é o deslocamento 
de Compton do feixe espalhado? Que porcentagem da energia dos fótons incidentes é transferida para os 
elétrons espalhados a 85⁰? R: 2,2 pm, 9,1% 
10 – Os aparelhos de raios X atualmente usados pelos dentistas funcionam com uma tensão da ordem de 
80 kV. Qual é o comprimento de onda mínimo dos raios X produzidos por esses aparelhos?