Questõessobre Teoria Quântica

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8c2514c8-05
FGV 2020 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

A figura mostra o diagrama de níveis de energia, em elétrons-volt, para o átomo de hidrogênio, segundo o modelo proposto por Bohr. Nela está representada uma transição do elétron do nível n = 4 para o nível n = 2.

(http://astro.if.ufrgs.br. Adaptado.)

A quantidade de energia associada ao fóton emitido pelo átomo de hidrogênio na transição mostrada na figura é

A
0,85 eV.
B
1,51 eV.
C
2,55 eV.
D
4,25 eV.
E
5,76 eV.
3e9968f0-f9
UFRGS 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Em 26 de abril de 1986, o reator 4 da usina nuclear de Chernobyl, na atual Ucrânia, explodiu durante um teste de segurança, devido a uma combinação de erros humanos. Esse foi o pior desastre nuclear da história.

Entre os resíduos radioativos mais poluentes provenientes do desastre, estão os isótopos, com a respectiva meia-vida entre parênteses: Xenônio-133 (133Xe - 5,2 dias), Iodo-131 (131I - 8 dias), Césio-134 (134 Ce - 2 anos), Estrôncio-90 (90Sr - 28,8 anos) e Césio-137 (137Ce - 32,2 anos). Atualmente, e por vários anos a seguir, o 90Sr e o 137Ce são as principais fontes de radiação na região afetada pela explosão.

A figura abaixo mostra, em particular, a cadeia de decaimentos que leva o 137Ce ao isótopo estável Bário-137 (137Ba).



Os processos indicados pelas setas (1), (2) e (3) são, respectivamente, decaimentos

A
β-, β- e y.
B
β+, β- e β- .
C
β+, β- e y.
D
β-, β- e β+ .
E
β+, β+ e y.
adaff577-fa
FASEH 2019, FASEH 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

A meia-vida de um elemento radioativo é o intervalo de tempo em que uma amostra deste elemento se reduz à metade. Esse intervalo de tempo denomina-se:

A
Desintegração.
B
Redesintegração.
C
Semidesintegração.
D
Desintegração primária.
421fb60d-f7
UNEMAT 2015 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Moradores do "arco do desflorestamento", onde estão concentrados os desmates na Amazônia, estão expostos a um índice de poluição até 17 vezes o limite estabelecido pela OMS (Organização Mundial da Saúde) devido às queimadas, o que resulta em aumento no número de consultas e internações hospitalares [...]. No período das chuvas, a concentração de poluentes produzidos pelas queimadas fica em torno de 15 microgramas por m3 de ar atmosférico na região amazônica. Na seca (julho a outubro), quando têm início as queimadas, o mesmo indicador sobe para 300 e, em alguns municípios, até 600 microgramas por m3.

Disponível em: http://www1.folha.uol.com.br/fsp/saude/sd180320091.htm. Acesso em: 29 out 2013.

Com base nas concentrações de poluentes referidas no texto acima, assinale a alternativa que expressa corretamente as concentrações em mg L-1.

A
15 x 10-6, 300 x 10-5, 600 x 10-5.
B
1,5 x 10-6, 3 x 10-5, 6 x 10-5.
C
15 x 10-5, 30 x 10-5, 60 x 10-5.
D
15 x 10-6, 30 x 10-5, 60 x 10-5.
E
15, 300, 600.
c9da46be-83
UFC 2018 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

A física quântica oferece as bases conceituais que permitem avaliar o estado do elétron no átomo. Um destes princípios é a regra de Hund a qual estabelece que, para orbitais atômicos “degenerados”, o menor valor de energia será obtido quando o número de elétrons com

A
o mesmo número de quântico principal for o máximo.
B
o mesmo número quântico secundário for o máximo.
C
o mesmo número quântico magnético for o máximo.
D
o mesmo número quântico de spin for o máximo.
3666cb0d-6a
URCA 2021 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

A física quântica e a física moderna são ramos da física que tem suscitado muito interesse nos últimos anos em virtude de sua influência em muitos setores da vida moderna (aplicação e construção de vários dispositivos e instrumentos de medida relevantes em áreas como a medicina, biologia, química, geologia, matemática, ciências humanas, etc). Marque a alternativa correta em relação a aspectos conceituais desta área do conhecimento científico:

A
O físico Mas Karl Ernst Plank (1858 – 1947) evidenciou que a radiação eletromagnética com a frequência “f” era constituída de uma forma perfeitamente contínua com valor energético calculado pela expressão “ E = h. f”, onde “h” é a denominada constante de Plank, cujo valor é igual a 6,63 x 10 - 34 J.s.
B
O físico Albert Einstein (1879-1955) interpretando o efeito fotoelétrico afirmou que a energia é conservada, que a energia do fóton deve ser igual à soma da função trabalho “Wo” com a energia cinética do elétron emitida, ou seja, “hf = Wo + ( mv2/2 )". Enfatizou que o número de elétrons emitidos é proporcional à intensidade da luz incidente e a velocidade estava relacionada com a intensidade
C
O físico Niels Henrik David Bohr (1885- 1962), não descartando o modelo planetário do átomo, buscou explicar a estranha instabilidade do mesmo. Ele conjecturou que o elétron só poderia se mover em certas órbitas afastada do núcleo atômico. Para ele o elétron ao receber um quantum de energia poderia saltar de sua órbita original para outra mais estável mais próxima do núcleo atômico.
D
O físico De Broglie (1892-1987) por meio da conjectura onda-partícula para a matéria defendeu que “ondas de matéria” poderia ser conseguido através do movimento de qualquer objeto (um elétron, uma pedra, um planeta). Introduziu a fórmula para calcular o comprimento de onda “λ” a partir da massa “m” e a velocidade “v” dos corpos em movimento, ou seja, “λ = h/ (mv)”.
E
O fóton possui uma massa de repouso e sua velocidade é muito menor que a velocidade da luz.
c9573380-32
UEL 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Leia o texto a seguir.


No museu do Amanhã, a exposição “Cosmos” faz uma abordagem científica, associando a composição atômica humana à composição de parte de uma estrela, contribuindo para o entendimento de como se comporta a matéria do ponto de vista atômico e subatômico.



Com base nos conhecimentos sobre Física Moderna, considere as afirmativas a seguir.


I. No efeito fotoelétrico, uma luz monocromática que incide na superfície de um metal, cuja energia seja hf = função trabalho (Ω), arranca elétrons se, e somente se, a soma das energias cinética e da função trabalho forem iguais a hf.

II. No átomo de hidrogênio, os níveis de energia são indicados por n, onde a energia calculada para cada nível é dada por En = −(1/n2)2, 18 × 10−18J.

III. Max Planck considerou que os átomos que constituem um corpo aquecido se comportam como osciladores anarmônicos, que têm suas energias distribuídas de forma contínua, independentemente da temperatura do corpo.

IV. Na teoria da relatividade especial, as Leis Físicas são as mesmas para quaisquer observadores em qualquer movimento, e a velocidade da luz no vácuo possui valores específicos para observadores em diferentes referenciais.

Assinale a alternativa correta.

A
Somente as afirmativas I e II são corretas.
B
Somente as afirmativas I e IV são corretas.
C
Somente as afirmativas III e IV são corretas.
D
Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
E
Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.
68dfe297-fd
UFT 2018 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica

A física quântica oferece as bases conceituais que permitem avaliar o estado do elétron no átomo. Um destes princípios é a regra de Hund a qual estabelece que, para orbitais atômicos “degenerados”, o menor valor de energia será obtido quando o número de elétrons com

A
o mesmo número de quântico principal for o máximo.
B
o mesmo número quântico secundário for o máximo.
C
o mesmo número quântico magnético for o máximo.
D
o mesmo número quântico de spin for o máximo.
aca59627-e5
FMO 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

“Com o advento da Física Moderna, novas ideias, postulados, teorias e princípios foram descobertos e desenvolvidos, modificando completamente a forma como os cientistas enxergam o universo. Dentre estas novidades, existe um princípio que afirma ser impossível determinar simultaneamente, com precisão absoluta, os valores de determinados pares de grandezas físicas ditas conjugadas. Desse modo, em um sistema quântico, existe uma limitação em relação à precisão da medida dos valores da posição e da quantidade de movimento de uma partícula.” Trata-se do seguinte Princípio da Física Moderna:

A
Da Incerteza.
B
Da Simultaneidade.
C
Da Correspondência.
D
Da Complementaridade.
f633c554-e2
UEPB 2011 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

No ano de 1927, Werner Heisenberg (1901-1976) formula o princípio da incerteza, o qual passou a ser considerado um dos pilares da Mecânica Quântica. Com base neste princípio de Heisenberg, analise as afirmativas abaixo:


I - A incerteza é uma limitação do instrumento de medida.

II - É impossivel medir simultaneamente a posição e a velocidade de uma partícula.

III - A imprecisão entre as medidas de posição e velocidade a que Heisenberg se refere está relacionada ao mundo macroscópico.


Após a análise feita, conclui-se que é(são) correta(s) apenas a(s) proposição(ões)

A
II e III.
B
II.
C
I.
D
I e III.
E
III.
816760d4-df
UFMT 2008 - Física - Eletrodinâmica - Corrente Elétrica, Leis de Kepler, Gravitação Universal, Campo e Força Magnética, Magnetismo Elementar, Física Moderna, Magnetismo, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica, Força Gravitacional e Satélites, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade, Relatividade

A coluna da esquerda apresenta interações fundamentais e a da direita, fenômenos relacionados a elas. Numere a coluna da direita de acordo com a da esquerda.

1 - Fraca
2 - Forte
3 - Eletromagnética
4 - Gravitacional

( ) Estabilidade nuclear
( ) Processos de decaimento
( ) Aglomeração de galáxias
( ) Existência do átomo

Assinale a seqüência correta.

A
1, 4, 3, 2
B
2, 1, 4, 3
C
2, 1, 3, 4
D
4, 1, 2, 3
E
3, 2, 1, 4
b400d81e-de
FMO 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

“Com o advento da Física Moderna, novas ideias, postulados, teorias e princípios foram descobertos e desenvolvidos, modificando completamente a forma como os cientistas enxergam o universo. Dentre estas novidades, existe um princípio que afirma ser impossível determinar simultaneamente, com precisão absoluta, os valores de determinados pares de grandezas físicas ditas conjugadas. Desse modo, em um sistema quântico, existe uma limitação em relação à precisão da medida dos valores da posição e da quantidade de movimento de uma partícula.” Trata-se do seguinte Princípio da Física Moderna:

A
Da Incerteza.
B
Da Simultaneidade.
C
Da Correspondência.
D
Da Complementaridade.
2ebc8c01-db
IF Sul Rio-Grandense 2017, IF Sul Rio-Grandense 2017 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Lord Kelvin, em 1900, proferiu em uma palestra a frase: "Agora, não há mais nada de novo para ser descoberto pela Física. Tudo o que nos resta são medições cada vez mais precisas." Porém, a Física do século XX trouxe um universo de novos conhecimentos acerca das radiações e dos átomos.


Assinale a alternativa que apresenta a descrição INCORRETA sobre conceitos de Física Moderna.

A
Os fótons de um feixe de laser têm mais energia do que os fótons da luz oriunda de um LED vermelho, da mesma frequência da luz do laser.
B
A luz é composta por fótons, que são partículas de energia bem definida, que coletivamente manifestam propriedades que atendem a teoria ondulatória.
C
Pelo fato de ser impossível chegar à temperatura de 0 K (zero Kelvin), todos os corpos emitem radiação térmica.
D
A energia que faz o Sol brilhar é de origem atômica, proveniente da fusão de átomos que ocorre no núcleo da nossa estrela.
E
A energia liberada na explosão de uma bomba atômica provém do processo da fissão nuclear, obtida às custas da transformação de massa em energia na forma de radiação.
f60de96a-c6
UECE 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Define-se a meia vida de um material radioativo como o tempo para que sua emissão caia à metade. Suponha que uma amostra de material radioativo emitia 120 partículas α por minuto. Depois de 60 dias a amostra passou a emitir 15 partículas α por minuto. A meia-vida da amostra de material radioativo é, em dias, igual a

A
20.
B
40.
C
10.
D
30.
f609e399-c6
UECE 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

A radiação X, com comprimentos de onda entre 0,01 nm a 10 nm, tem frequência menor do que a frequência

A
da radiação ultravioleta, cujos comprimentos de onda são na faixa de 380×10−9m a 10−9m.
B
da radiação infravermelha, cujos comprimentos de onda são na faixa de 700 nm a 50.000 nm.
C
da radiação na faixa visível, cujos comprimentos de onda são na faixa de 400 nm a 750 nm
D
da radiação gama, cujos comprimentos de onda são na faixa de 10−12m a 10−14m
2b22ff45-c3
UFU-MG 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Há processos que ocorrem na estrutura eletrônica dos átomos em que um elétron pode ganhar ou perder energia. Nesses processos, o elétron passa de um nível de energia para outro, e a diferença de energia desses dois níveis, em alguns desses processos, pode ser emitida como um fóton de luz.
O fóton possui energia que pode ser determinada por uma relação direta com a frequência da luz por meio da equação E = h . f, onde E é a energia do fóton, h é a constante de Planck (h = 6,6 x 10-34 J.s) e f é a frequência da luz emitida. Nessas situações, uma unidade de energia muito utilizada é o elétron-volt (eV), sendo que 1 eV = 1,6 x 10-19J.
Considere dois níveis de energia eletrônicos com valores de E1= -2,93eV e de E2 = -1,28 eV, e um elétron que decai do nível E2 para o nível E1, emitindo um fóton.
Qual é, aproximadamente, a frequência da luz associada a esse fóton?

A
4,00 x 1014 Hz
B
2,42 x 1015 Hz
C
1,00 x 1015 Hz
D
6,64 x 1013 Hz
4e3b0376-c7
UFSC 2010 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Com base nos tópicos de Física Moderna, assinale a proposição CORRETA.


O comportamento dualístico de uma onda-partícula é descrito e aceito pela Física Clássica, sendo mais aprofundado e explicado pela Física Quântica.



Instruções:

Algumas das questões de Física são adaptações de situações reais. Alguns dados e condições foram modificados para facilitar o trabalho dos candidatos. Ressaltamos a necessidade de uma leitura atenta e completa do enunciado antes de responder à questão.

C
Certo
E
Errado
2223a5ea-c2
UDESC 2018 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Analise as proposições com relação à mecânica clássica, à mecânica relativística e à mecânica quântica.

I. A mecânica clássica é válida para descrever os movimentos cujas velocidades sejam próximas à velocidade da luz.
II. Quanto mais próxima da velocidade da luz estiver a velocidade de uma partícula menor serão os efeitos relativísticos.
III. A mecânica quântica deve ser utilizada para se estudar o movimento de partículas subatômicas.
IV. A dualidade onda-partícula refere-se ao fato de que partículas podem exibir comportamento ondulatório, e radiação pode ter comportamento corpuscular.
V. No efeito fotoelétrico assume-se que a radiação eletromagnética é constituída por um feixe de partículas (fótons).

Assinale a alternativa correta.

FORMULÁRIO DE FÍSICA

A
Somente as afirmativas l, II e IV são verdadeiras.
B
Somente as afirmativas l, II e III são verdadeiras.
C
Somente as afirmativas III, IV e V são verdadeiras.
D
Somente as afirmativas l, II e V são verdadeiras.
E
Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras.
a6892d27-b1
FATEC 2016 - Física - Teoria Quântica

O texto cita o termo radiação nos trechos: “radiação, que engloba os raios cósmicos galácticos e solares” e “absorção de 330 milisierverts de radiação no organismo”. O texto não está fazendo alusão às emissões de partículas, mas sim às ondas eletromagnéticas.

É correto afirmar que essas ondas

Viagem sem volta a Marte

     Duzentas mil pessoas se candidataram para participar do projeto Mars One para colonizar o Planeta Vermelho. Representantes de mais de 140 países inscreveram-se para a viagem sem volta, sendo que os Estados Unidos (EUA) lideram em número de candidatos, seguidos por Índia, China, Brasil e Grã-Bretanha.

     A equipe do Mars One garante que a tecnologia disponível já permite viajar para Marte e sobreviver lá. A água, por exemplo, será obtida aquecendo-se as partículas de gelo do subsolo e condensando o vapor resultante em reservatórios específicos. Quando o primeiro grupo chegar a Marte, o sistema de suporte à vida da missão já terá estocado 3 mil litros de água e 120 quilogramas de oxigênio.

     Embora a equipe demonstre constante otimismo, a missão obviamente contém riscos. Os principais, durante o voo de sete meses, são a exposição à radiação e à microgravidade, prejudiciais ao sistema músculo esquelético, e o ambiente hostil de Marte. A radiação, que engloba os raios cósmicos galácticos e solares, é considerada pela NASA (a agência espacial americana) um obstáculo fundamental às viagens espaciais por aumentar o risco de câncer.

     O Southwest Research Institute, dos EUA, calcula que só a viagem até o Planeta Vermelho responde pela absorção de 330 milisieverts de radiação no organismo, o equivalente a uma tomografia de corpo inteiro a cada cinco ou seis dias, durante um ano. Portanto, tanto as naves que levarão os astronautas quanto a base marciana exigirão blindagens bem mais resistentes do que as atuais.

     Uma pergunta crucial em um projeto de tal porte é o custo. As inscrições são pagas. Assistir ao documentário One Way Astronaut (Astronauta sem Volta), disponível no site, também tem um custo. A grande esperança do projeto para obter financiamento é um reality show de tv e internet. Nas palavras do engenheiro holandês Bas Lansdorp, um dos envolvidos à frente do Mars One, “Estamos falando sobre criar um grandioso espetáculo de mídia, muito maior do que os pousos na Lua ou as Olimpíadas.”

<http://tinyurl.com/zp6l8lq> Acesso em: 27.02.2016. Adaptado.
A
propagam-se, independentemente do meio, de maneira transversal quanto ao modo de vibração.
B
propagam-se, dependendo do meio, de maneira longitudinal quanto ao modo de vibração.
C
possuem velocidade de propagação menor que a velocidade do som no ar.
D
estão diretamente relacionadas ao Planeta Vermelho, emissor constante de radiação danosa.
E
têm os espectros luminosos, nas faixas ultravioleta e infravermelha, como únicos responsáveis por essa radiação.
c18483f1-b6
UEPB 2010 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Considerando o princípio de Incerteza de Heisenberg, que h é a constante de Planck e que um elétron que tem massa me = 9,1.10–31 Kg se move na direção do eixo x com velocidade de 4.106 m/s, se a medida da velocidade apresenta uma incerteza de 2% e admitindo-se que h/4π = 5,3.10–35 J.s, a incerteza na medida da posição desse elétron é maior ou igual a:

A
7,3.10–6 m
B
1,3.105 m
C
7,3.10–4 m
D
6,2.10–36 m
E
6,2.10–28 m