Questõessobre Teoria Quântica

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UEPB 2010 - 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)

II e III.

II.

I e III.

III.

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Unimontes - MG 2018 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

No início da chamada mecânica quântica, vários modelos para sistemas físicos conhecidos foram elaborados e suas previsões comparadas com resultados experimentais, para que a veracidade das ideias fundamentais da teoria fosse verificada. Um deles é o modelo do átomo de hidrogênio, feito pelo físico dinamarquês Niels Bohr. Marque a alternativa que apresenta uma afirmativa INCORRETA relacionada a esse modelo.

A intensidade do momento angular do elétron em torno do núcleo apresenta um conjunto discreto de valores.

Os níveis de energia potencial do elétron em torno do núcleo estão distribuídos continuamente.

O elétron em torno do núcleo pode ser encontrado apenas em determinadas órbitas.

A mudança do elétron de uma órbita para outra só é possível quando ele ganha ou perde quantidades de energia muito bem definidas.

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FATEC 2017 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Leia o texto.

A polonesa Maria Skodovska Curie (1867–1934) é considerada a “mãe da Física Moderna” e a “patrona da Química”. Madame Curie, como é conhecida, é famosa por sua pesquisa inovadora sobre a radioatividade e pela descoberta dos elementos polônio e rádio. Ela teve influência na trajetória de muitas outras mulheres ao redor do mundo, que enfrentavam uma época repleta de preconceitos e dificuldades profissionais.
No Brasil, na primeira metade do século XX, tivemos pelo menos três representantes de destaque na área da Física. Yolande Monteux (1910–1998), primeira mulher formada em Física pela USP no Brasil (1938), trabalhou em pesquisas sobre raios cósmicos, tornando-se uma das pioneiras na área. Logo depois, em 1942, duas outras pesquisadoras seguiram os passos dela, graduando-se, também, em Física. Uma delas, Elisa Frota-Pessoa (1921– ), graduada pela UFRJ, trabalhou com Física Experimental. Dentre sua obra, destaca-se o artigo intitulado “Sobre a desintegração do méson pesado positivo”. A outra foi Sonja Ashauer (1923–1948), também graduada pela USP, e que se tornou a primeira mulher brasileira a concluir um Doutorado em Física, na Universidade de Cambridge (Inglaterra), com uma tese sobre elétrons e radiações eletromagnéticas.

Podemos afirmar que algumas áreas da Física contempladas pelos estudos citados no texto são

Termologia e Radioatividade, por estudarem a temperatura dos raios cósmicos e suas radiações.

Magnetismo e Físico-Química, por terem pesquisado partículas atômicas e novos elementos.

Acústica e Gases, pela descoberta do rádio e do polônio, que são gases à temperatura e pressão ambiente.

Astrofísica e Física de Partículas, pelo estudo dos raios cósmicos, radioatividade e partículas subatômicas.

Óptica Geométrica e Eletromagnetismo, pela observação astronômica realizada das radiações eletromagnéticas.

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UNIOESTE 2016 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Uma técnica muito conhecida para se estimar a idade de um fóssil é através da quantidade de Carbono-14 contida nele. Este isótopo radioativo decai espontaneamente para o elemento Nitrogênio-14 através da emissão de uma partícula beta. Uma curva típica de decaimento do Carbono-14 é mostrada na figura abaixo. Pesquisadores desejam estimar a idade de uma concha marinha encontrada em um sítio arqueológico. Se eles determinam que ela contém aproximadamente 3,13% de Carbono-14 em relação à quantidade presente em um organismo vivo do mesmo tipo, assinale a alternativa que indica CORRETAMENTE a idade estimada para o fóssil.

5700 anos.

11400 anos.

17100 anos.

22800 anos.

28500 anos.

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UEL 2010 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Um parâmetro útil para caracterizar o processo de decaimento radioativo de um núcleo particular é a meia-vida.
Assinale a alternativa que apresenta a melhor definição de meia-vida.

É o tempo que um núcleo radioativo leva para decair emitindo elétrons e nêutrons.

É o tempo gasto para um átomo se tornar radioativo após absorver energia escura emitida pelos átomos próximos.

É o tempo gasto para que metade de um dado número de núcleos radioativos sofra decaimento.

É metade do tempo gasto para um dado conjunto de núcleos radioativos emitir radiação.

É o tempo que um elemento químico gasta para entrar e sair de um meio material.

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UEL 2018 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Na contemporaneidade, vivemos o predomínio das imagens visuais, conforme sugere a figura 1. Nesse aspecto, percebê-las como portadoras de conceitos e sentidos leva teóricos a discutirem sobre a necessidade da alfabetização visual. Tanto a imagem quanto a sua leitura produzem conceitos e transformam a percepção da realidade e seu contexto cultural.

Com base nas concepções de leitura de imagem e cultura visual, atribua V ( verdadeiro) ou F ( falso) às afirmativas a seguir.

( ) Ao ler a imagem, cruzamos informações do objeto, suas características formais, cromáticas, com informações do leitor, seu conhecimento, suas deduções, imaginação. Dessa forma, a leitura implica o que vemos e o que conhecemos.
( ) Ao ler a imagem, percebemos que não existem receptores nem leitores, mas construtores de significados que leem a partir de suas referências culturais.
( ) Ao ler a imagem, consideramos que os objetos de estudo e a produção envolvem os modos de ver, sentir e imaginar, e que a percepção é uma interpretação, significação dada pelo espectador/observador.
( ) Ao ler a imagem, compreendemos que ela constitui um modo de linguagem na composição e envolve a compreensão das mensagens em diversos níveis, considerando os seus elementos estruturais.
( ) Ao ler a imagem, identificamos um sinal com significado único, os símbolos visuais são dispostos a fim de representar as imagens de modo sistemático e baseado nas regras da linguagem articulada.

Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.

Observe a figura 1 a seguir e responda à questão.

V, V, V, V, F.

V, V, V, F. F.

F, V, F, V, F.

F, V, V, F, V.

F, F, F, V, V.

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UEL 2017 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Com base nos conceitos de Física Moderna e radioatividade do carbono 14 (14C), considere as afirmativas a seguir.

I. Para medir a idade de uma pintura rupestre como a da figura 6, é necessário saber que o tempo de meia vida do 14C é de 1273 anos.
II. Quando qualquer organismo morre, a quantidade de 14C começa a aumentar, pois as outras quantidades moleculares presentes no organismo diminuem.
III. O 14C é formado, naturalmente, via raios cósmicos quando esses interagem com núcleos de nitrogênio dispersos na atmosfera.
IV. A técnica de 14C para datação de cadáveres antigos só se aplica a amostras que tenham, no máximo, 70 mil anos.

Assinale a alternativa correta.

Analise a figura a seguir e responda a questão.

Figura 6

(Disponível em: <http://www.filmeb.com.br/calendario-de-estreias/cavernados-sonhos-esquecidos>. Acesso em: 9 out. 2017).

Somente as afirmativas I e II são corretas.

Somente as afirmativas I e IV são corretas.

Somente as afirmativas III e IV são corretas.

Somente as afirmativas I, II e III são corretas.

Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.

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UDESC 2018 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica, Relatividade

Analise as proposições com relação à Física Moderna.
I. As ondas gravitacionais propagam-se com a mesma velocidade que as ondas eletromagnéticas e foram previstas pela Teoria da Relatividade.
II. No modelo atômico de Bohr, o núcleo possui apenas nêutrons, enquanto os prótons e os elétrons estão na eletrosfera.
III. No efeito fotoelétrico, um fóton incide sobre a superfície de um material e a partir de uma certa frequência é possível emitir um elétron. A frequência na qual é possível emitir um elétron é fixa e independe do material no qual a luz incide.
IV. A célula solar é um dispositivo que utiliza o efeito fotoelétrico para transformar energia solar em energia elétrica.
V. A dualidade onda partícula refere-se ao fato que uma partícula pode se comportar como uma onda
Assinale a alternativa correta.

Somente as afirmativas I, IV e V são verdadeiras.

Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras.

Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras.

Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.

Somente as afirmativas III, IV e V são verdadeiras.

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UEMG 2018 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Ao conceber um ser cujas faculdades são tão aguçadas que ele consegue acompanhar cada molécula em seu curso, esse ser, cujos atributos são ainda essencialmente tão finitos quanto os nossos, seria capaz de fazer o que atualmente nos é impossível fazer. Consideramos que as moléculas em um recipiente cheio de ar, a uma temperatura uniforme, movem-se com velocidades que não são de modo algum uniformes. Suponhamos agora que tal recipiente é separado em duas porções, A e B, por meio de uma divisória na qual há um pequeno orifício, e que um ser, que pode ver as moléculas individuais, abre e fecha esse orifício, de forma a permitir que somente as moléculas mais rápidas passem de A para B, e somente as mais lentas passem de B para A. Ele irá, portanto, sem nenhum trabalho, elevar a temperatura de B e baixar a de A, contradizendo a 2ª lei da termodinâmica.
Fonte: https://www.scientiaplena.org.br/sp/article/download/635/296 (Adaptado).

O enunciado refere-se ao experimento mental intitulado

Gato de Schrödinger.

Matéria e energia escuras.

Demônio de Maxwell.

Paradoxo de Olbers.

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UEMG 2018 - Física - Gravitação Universal, Dinâmica, Impulso e Quantidade de Movimento, Física Moderna, Teoria Quântica, Força Gravitacional e Satélites

Filmes de ficção, como Star Wars (Guerra nas Estrelas), mostram voos de espaçonaves e suas manobras direcionais, além de batalhas envolvendo naves e civilizações tecnologicamente avançadas. Em relação a esses filmes, é correto afirmar que eles

respeitam as leis da Física, especialmente aquelas que envolvem as conservações do momento linear e da energia mecânica.

respeitam as questões relativas à acústica em meio vácuo, assim como a velocidade e a visualização de “pacotes de onda” (“disparos” laser) no vazio do espaço.

desrespeitam as noções de gravidade artificial no interior da nave, desconsiderando efeitos de imponderabilidade.

desrespeitam as noções de dinâmicas de voo em superfícies planetárias, adotando designs não aerodinâmicos de naves.

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UFU-MG 2018 - Física - Oscilação e Ondas, Física Moderna, Ondas e Propriedades Ondulatórias, Teoria Quântica

As radiações eletromagnéticas possuem diversas aplicabilidades na vida cotidiana, e o espectro das mais utilizadas pela humanidade é formado por radiações que possuem comprimentos de onda que vão desde dimensões atômicas (raios X e radiação gama) até centenas de metros (ondas de rádio). Conforme a ciência atual postula, a radiação eletromagnética possui caráter dual: pode ser considerada partícula ou onda, dependendo da situação em estudo. Pode-se associar a cada feixe de radiação eletromagnética um feixe de partículas chamadas de fótons, e a energia de cada fóton depende de uma constante, chamada de constante de Planck (h = 6,64 x 10-34 J.s), e é diretamente proporcional à frequência da radiação.

Sobre as radiações eletromagnéticas são feitas as seguintes afirmações:

I. Quanto menor o comprimento de onda da radiação eletromagnética maior a energia do fóton a ela associado.
II. Quanto menor a energia de um dado fóton associado a uma dada radiação eletromagnética menor a sua velocidade de propagação.
III. A energia de um feixe eletromagnético constituído de radiação de frequência constante é discreta, ou seja, só pode assumir valores múltiplos inteiros de um valor mínimo.

Em relação às afirmações acima, marque V para as verdadeiras e F para as falsas e assinale a alternativa correta.

I – V; II – V; III – F.

I – V; II – F; III – V.

I – F; II – V; III – F.

I – F; II – F; III – V.

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UFG 2010 - Física - Oscilação e Ondas, Física Moderna, Ondas e Propriedades Ondulatórias, Teoria Quântica

Um laser emite um pulso de luz monocromático com duração de 6,0 ns, com frequência de 4,0 x 10¹⁴ Hz e potência de 110 mW. O número de fótons contidos nesse pulso é
Dados: Constante de Planck: h = 6,6 x 10^-34 J·s 1,0 ns = 1,0 x 10^-9 s

2,5 x 10⁹

2,5 x 10¹²

6,9 x 10¹³

2,5 x 10¹⁴

4,2 x 10¹⁷

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UDESC 2010 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica

Quando investigava a natureza eletromagnética da luz, em 1887, Heinrich Hertz, estudando a produção de descargas elétricas entre duas superfícies de metal em potenciais elétricos diferentes, observou que uma faísca proveniente de uma superfície gerava uma faísca secundária na outra. Porém essa faísca era difícil de ser vista, então Hertz colocou um obstáculo para impedir que a incidência direta da luz sobre o sistema ofuscasse sua observação. Isso causou uma diminuição da faísca secundária. Depois de uma série de experiências, ele confirmou que a luz pode gerar faíscas elétricas, principalmente a luz ultravioleta. Mais tarde, outros pesquisadores concluíram que a incidência de luz sobre uma superfície metálica faz com que ocorra emissão de elétrons. Einstein, em 1905, desenvolveu uma teoria simples e revolucionária para explicar, então, o efeito fotoelétrico.

A Figura 6 representa esquematicamente um aparato experimental que pode ser usado para produzir e verificar o efeito fotoelétrico. No interior do tubo de vidro transparente, onde há vácuo, encontram-se dois eletrodos metálicos A e B afastados um do outro. Esses eletrodos estão ligados entre si, externamente, através dos elementos representados, simbolicamente, como I e II.

Para que o efeito fotoelétrico seja detectado quando o eletrodo B for iluminado por luz ultravioleta, os elementos I e II devem ser, respectivamente:

( ) galvanômetro e lâmpada ultravioleta.

( ) fonte de ddp constante e amperímetro.

( ) voltímetro e fonte de ddp alternada.

( ) diodo e potenciômetro.

( ) voltímetro e amperímetro.

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UFPR 2016 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Entre os vários trabalhos científicos desenvolvidos por Albert Einstein, destaca-se o efeito fotoelétrico, que lhe rendeu o Prêmio Nobel de Física de 1921. Sobre esse efeito, amplamente utilizado em nossos dias, é correto afirmar:

Trata-se da possibilidade de a luz incidir em um material e torná-lo condutor, desde que a intensidade da energia da radiação luminosa seja superior a um valor limite.

É o princípio de funcionamento das lâmpadas incandescentes, nas quais, por ação da corrente elétrica que percorre o seu filamento, é produzida luz.

Ocorre quando a luz atinge um metal e a carga elétrica do fóton é absorvida pelo metal, produzindo corrente elétrica.

É o efeito que explica o fenômeno da faísca observado quando existe uma diferença de potencial elétrico suficientemente grande entre dois fios metálicos próximos.

Corresponde à ocorrência da emissão de elétrons quando a frequência da radiação luminosa incidente no metal for maior que um determinado valor, o qual depende do tipo de metal em que a luz incidiu.

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UECE 2015 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica

Em 1839, o físico Alexandre Edmond Becquerel (1820–1891) ao descobrir, experimentalmente, o efeito fotoelétrico, aos 19 anos de idade, jamais imaginou que estivesse criando um novo meio de captação de energia limpa. A energia solar incide sobre uma célula fotoelétrica atingindo elétrons e produzindo eletricidade que pode ser convertida em energia luminosa ou mecânica, por exemplo. Para garantir maior eficiência, o material usado na fabricação de uma célula fotoelétrica deve ter

DADOS QUE PODEM SER USADOS NESTA PROVA

alta densidade.

alta eletronegatividade.

baixo ponto de fusão.

baixa energia de ionização.

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PUC - SP 2015 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

O espectro de emissão do hidrogênio apresenta uma série de linhas na região do ultravioleta, do visível e no infravermelho próximo, como ilustra a figura a seguir.

Niels Bohr, físico dinamarquês, sugeriu que o espectro de emissão do hidrogênio está relacionado às transições do elétron em determinadas camadas. Bohr calculou a energia das camadas da eletrosfera do átomo de hidrogênio, representadas no diagrama de energia a seguir. Além disso, associou as transições eletrônicas entre a camada dois e as camadas de maior energia às quatro linhas observadas na região do visível do espectro do hidrogênio.

Um aluno encontrou um resumo sobre o modelo atômico elaborado por Bohr e o espectro de emissão atômico do hidrogênio contendo algumas afirmações.
I. A emissão de um fóton de luz decorre da transição de um elétron de uma camada de maior energia para uma camada de menor energia.
II. As transições das camadas 2, 3, 4, 5 e 6 para a camada 1 correspondem às transições de maior energia e se encontram na região do infravermelho do espectro.
III. Se a transição 3→ 2 corresponde a uma emissão de cor vermelha, a transição 4→ 2 está associada a uma emissão violeta e a 5→ 2 está associada a uma emissão verde.
Pode-se afirmar que está(ão) correta(s)

I, somente.

I e II, somente.

I e III, somente.

II e III, somente.

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UEG 2007 - Física - Dinâmica, Leis de Newton, Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica

Tendo como base o texto acima, julgue a validade das afirmações abaixo considerando desprezível a massa total dos átomos de hidrogênio e que o nanocarro seja alimentado com microondas (5x10⁸ hz).
I. É necessário que o nanomotor absorva 11 fótons para que ele, partindo do repouso, atinja a velocidade de 1,1 m/s.
II. A interação eletrostática entre os átomos constituintes do nanocarro e a superfície de ouro fica reduzida por causa da solução de tolueno, quando comparado ao vácuo.
III. Supondo que a força produzida pelo nanomotor seja constante, contínua e paralela ao deslocamento e que, absorvendo 2 fótons, o nanocarro se desloque 3,3 nanômetros, a força desenvolvida pelo nanomotor é de 2x10^-26 N.
Assinale a alternativa CORRETA:

Apenas as afirmações I e II são verdadeiras.

Apenas as afirmações I e III são verdadeiras.

Apenas as afirmações II e III são verdadeiras.

Todas as afirmações são verdadeiras.

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FGV 2015 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Próximo do final do século XVIII, alguns cientistas (Hertz, Maxwell, Thomson, Lenard) se envolveram na pesquisa de um certo fenômeno que ficou conhecido como efeito fotoelétrico. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de

partículas α de um corpo atingido por radiação eletromagnética.

raios ϒ de uma superfície líquida atingida por ondas sonoras.

elétrons de uma massa gasosa sobre a qual incidem ondas mecânicas.

elétrons de uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética.

pósitrons de uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética.

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UFG 2014, UFG 2014 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

O caráter corpuscular da luz foi inicialmente proposto por Newton em 1704. O cientista que, no início do século XX, estabeleceu definitivamente esse caráter da luz e o fenômeno físico por ele estudado são, respectivamente,

Max Planck e o problema do corpo negro.

Albert Einstein e o efeito fotoelétrico.

Niels Bohr e a estabilidade das órbitas do átomo de hidrogênio.

Arthur Holly Compton e a interação dos raios X com a matéria.

Louis De Broglie e a dualidade onda-partícula da metéria.

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PUC - RS 2014 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 10, analise as afrmativas que seguem, referentes a fenômenos descritos pela Física Moderna.

I. A energia de um fóton é retamente proporcional à sua frequência.

II. A velocidade da luz, no vácuo, tem um valor finito, considerado constante para todos os referenciais inerciais.

III. No efeito fotoelétrico, há uma frequência mínima de corte, abaixo da qual o fenômeno não se verifca, qualquer que seja a intensidade da luz incidente.

IV. A fissão nuclear acontece quando núcleos de pequena massa colidem, originando um núcleo de massa maior.

Estão corretas apenas as afrmativas

I e II.

I e III.

III e IV.

I, II e III.

II, III e IV.