Questões de Concurso

Louis De Broglie (1892-1987) durante o seu doutoramento em física na Universidade de ParisSorbonne sugeriu que o elétron, em seu movimento ao redor do núcleo, tinha associado a ele um comprimento de onda particular e introduziu o termo ondas de matéria para descrever as características ondulatórias das partículas materiais. Com base no comportamento ondulatório da matéria, o comprimento de onda de De Broglie de um elétron com velocidade de 5,97 x 10⁶ m.s^-1 é:

Dados:

Massa do elétron = 9,11 x 10^-28 g;

constante de Planck, h = 6,63 x 10^-34 J.s

1J = 1 kg m² .s^-2

A tabela 1 mostra cinco níveis de energia do átomo de hidrogênio.


Considere a velocidade da luz no vácuo: c = 3 × 10⁸ m/s e a Constante de Planck: h = 6,6 × 10^–34 J·s = 4,1 × 10^–15 eV·s .
A linha H_β (comprimento de onda de 486,1 nm) do espectro de emissão do átomo de hidrogênio corresponde a uma transição entre os níveis:

Um elétron, de massa m e carga q = -e, devido à atração coulombiana, fica em órbita circular ao redor de um próton em repouso. A massa e a carga do próton valem, respectivamente, M e Q = +e. De acordo com o modelo de Bohr, o elétron só pode ocupar órbitas nas quais o seu momento angular obedeça a equação abaixo: L = n h/2π onde h é chamada “constante de Planck” e n é um número inteiro (n = 1,2,3, ...), conhecido como “número orbital”. Adote k como a constante eletrostática do vácuo, v a velocidade do elétron e sua órbita e R o raio da órbita do elétron. Considerando-se o elétron na n-ésima órbita, ou seja, na órbita caracterizada pelo número orbital de valor genérico n, e desprezando-se a interação gravitacional entre o elétron e o próton, determine a energia total do sistema.

Considere dois irmãos gêmeos, Lucas e Gabriel. Suponha que Lucas faz uma viagem numa espaçonave que se desloca numa velocidade igual a 80% da velocidade da luz. A espaçonave faz uma viagem de ida e volta para fora do sistema solar num planeta que fica distante quatro anos-luz da Terra. No momento da partida, os irmãos tinham 10 anos de idade. Supondo que esta situação fosse possível, qual seriam aproximadamente as idades de Lucas e Gabriel, respectivamente, no momento da chegada da espaçonave de volta à Terra?

Um átomo excitado pode emitir energia na forma de radiação eletromagnética. Analise as informações abaixo em relação a este fenômeno: I) Para que haja emissão de energia, é preciso que um dos elétrons seja arrancado do átomo. II) Para que haja emissão de energia, um dos elétrons tem que se deslocar para um nível de energia mais baixo. III) A frequência da energia emitida só depende da órbita do elétron. Assinale a alternativa CORRETA: