2nd Chamada 2000 2 Física IV UFRJ

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Física IV - SEGUNDA CHAMADA – EP1 + ET1 – 15/12/2000 
INSTITUTO DE FÍSICA
Universidade Federal do Rio de Janeiro
ATENÇÃO: Para cada ítem, justifique sua resposta.
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1a Questão: (2,0 pontos)�
Um observador, encontrando-se em frente a uma pintura, percebe que sua máxima distância de afastamento da tela para continuar distingüindo dois pontos azulados (( = 430 nm) é D = 9,5 metros. Considerando o diâmetro de sua pupila como sendo d = 5 mm, determine:
o espaçamento L entre os dois pontos azulados observados; 
a distância mínima do observador à pintura para que pontos coloridos avermelhados (( = 660 nm), e de mesmo espaçamento L, também possam ser distinguidos;
2ª Questão: (2,0 pontos)
Luz solar incide perpendicularmente sobre uma camada de óleo (n = 1,20), de espessura L, que flutua sobre água (n = 1,33). Uma interferência construtiva, da onda refletida nas duas superfícies da camada de óleo, é observada para um comprimento de onda ( = 670 nm. Determine:
a menor espessura L da camada de óleo;
se existe interferência construtiva para outros valores de ( do espectro visível ;
para um mergulhador dentro d'água, os valores dos comprimentos de onda do espectro visível que sofrerão uma interferência destrutiva.
3ª Questão: (2,0 pontos)
Em uma experiência envolvendo uma amostra de átomos de hidrogênio, inicialmente no estado fundamental, foi observado que quando radiação eletromagnética incide sobre a amostra, os átomos são levados a um determinado estado excitado E*. Verifica-se, então a ocorrência das raias de emissão espectrais (1 = 1278,35 nm, (2 = 102,56 nm, e (3 = 94,95 nm, que levam os átomos excitados de volta ao estado fundamental. Determine: 
os valores das energias dos estados responsáveis pelas emissões das raias indicadas;
o valor da freqüência f da radiação absorvida pelos átomos de hidrogênio;
4ª Questão: (2,0 pontos)
Considere as seguintes partículas, todas elas em movimento no vácuo:
um fóton de 100 eV;
um próton de de 500 MeV;
um elétron de 10 MeV.
Determine, explicando sua resposta:
qual delas se move mais lentamente;
qual delas tem o maior momento linear p;
qual delas tem o maior comprimento de onda (.
5a Questão: (2,0 pontos)
Em um dispositivo foto-elétrico, uma corrente I percorre o circuito quando fótons incidente de comprimento de onda ( = 496 nm incide sobre a placa metálica (( = 2,3 eV) do dispositivo. Verifique, explicando sua resposta, se as afirmações abaixo estão corretas:
A corrente elétrica deve aumentar, se o comprimento de onda ( do fóton incidente aumentar, mantendo o potencial de aceleração V constante;
A corrente elétrica deve aumentar, se a intensidade incidente for aumentada, mantendo o potencial de aceleração V constante;
A energia cinética máxima dos elétrons deve aumentar, se a freqüência f dos fótons incidente diminui.
DADOS:
h = 6,63(10-34 J.s;
(( =[ h/mec](1- cos();
sen( = 1,22 (/d;
I = I0 cos2( (sen( /()2; 
( =((/() dsen(; ( = ((/() asen(;
K = mc2((( - 1); 
P = (mv; 
E = (mc2 = K + mc2;
v’ = (v ( u) / (1 ( uv/c2);
I = E20 / (2c(0); c = 3.108 m/s; 
(0 = 4(.10-7 H/m;
1 GeV = 103 MeV = 106 keV = 109 eV;
1 eV = 1,6.10-19 ;
me c2 = 511 keV;
mpc2 = 938,3 MeV.