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.

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:

Em 1905, Albert Einstein explicou o efeito fotoelétrico que acontece quando a luz é incidida sobre a superfície de um metal e a partir disto elétrons são emitidos da superfície. A energia cinética máxima dos elétrons emitidos é dada por Ec= hf – W, onde h é a constante de Planck, f é a frequência da luz emitida e W é uma quantidade de energia chamada de função trabalho. Analise as seguintes informações abaixo sobre o efeito fotoelétrico. I) Quando a intensidade da luz emitida na superfície aumenta, a energia cinética máxima dos elétrons arrancados também aumenta. II) A função trabalho W é a menor energia que o elétron tem que adquirir para ser arrancado do metal. III) Para um dado metal, o efeito fotoelétrico acontece independente da frequência da luz que incide sobre o metal. Assinale a alternativa CORRETA.