Questõessobre Teoria Quântica

O Diodo Emissor de Luz (LED) é um dispositivo eletrônico capaz de emitir luz visível e tem sido utilizado nas mais variadas aplicações. A mais recente é sua utilização na iluminação de ambientes devido ao seu baixo consumo de energia e à sua grande durabilidade. Atualmente, dispomos de tecnologia capaz de produzir tais dispositivos para emissão de l uz em diversas cores, como, por exemplo, a cor vermelha de comprimento de onda, , igual a 629 nm, e a cor azul, de comprimento de onda, , igual a 469 nm. A energia, , dos fótons emitidos por cada um dos LEDs é determinada a partir da equação de Einstein onde h é a constante de Planck, e é a frequência do fóton emitido.

Sabendo ainda que , onde c é a velocidade da luz no vácuo e , o comprimento de onda do fóton, é correto afirmar que

No início do século XX, os espectros de emissão e absorção de radiação de vários átomos eram conhecidos com grande precisão. Entre eles, destacava-se o espectro do átomo de hidrogênio que, devido à sua simplicidade, chegou a ser satisfatoriamente descrito por fórmulas empíricas. Porém, em 1913, Niels Bohr desenvolveu um modelo atômico, cujas previsões para as energias de emissão e absorção dos átomos de hidrogênio e de hélio ionizado apresentavam concordância quantitativa muito elevada com os dados experimentais. Para construir seu modelo, Niels Bohr formulou quatro postulados sobre a natureza dos átomos que misturavam física clássica e não clássica.

Em relação aos postulados de Bohr, assinale a alternativa INCORRETA.

Um fóton, com quantidade de movimento na direção e sentido do eixo x, colide com um elétron em repouso. Depois da colisão, o elétron passa a se mover com quantidade de movimento , no plano xy, como ilustra a figura ao lado. Dos vetores abaixo, o único que poderia representar a direção e sentido da quantidade de movimento do fóton, após a colisão, é





Note e adote:
O princípio da conservação da quantidade de movimento é válido também para a interação entre fótons e elétrons.

Sabendo-se que no átomo de hidrogênio no modelo de Bohr a força elétrica entre núcleo e elétron é centrípeta, é correto afirmar que, nesse modelo, em que

A partícula káon, eletricamente neutra, é constituída por duas partículas eletricamente carregadas: um quark d e um antiquark s.

A carga do quark d é igual a -1/3 do módulo da carga do elétron, e a carga do quark s tem mesmo módulo e sinal contrário ao da carga de um antiquark s.

Ao quark s é atribuída uma propriedade denominada estranheza, a qual pode ser calculada pela seguinte fórmula:

S = 2Q - 1/3
S - estranheza
Q - razão entre a carga do quark s e o módulo da carga do elétron.

Assim, o valor da estranheza de um quark s é igual a:

Os óculos de visão noturna detectam a radiação infravermelha emitida ou refletida pelos corpos. Esses equipamentos são bastante uti l izados em aplicações mil itares, em navegação, e também por pesquisadores, que, com o auxíl io deles, podem detectar animais na mata durante a noite, entre outras aplicações.
Um desses tipos de óculos, que uti l iza a técnica da imagem térmica, opera por meio da captura do espectro luminoso infravermelho, emitido, na forma de calor, pelos objetos. A teoria física que expl ica a emissão de radiação pelos corpos, e na qual se baseia o funcionamento dos óculos de visão noturna, é a teoria

Efeitos quânticos não estão limitados a partículas subatômicas. Eles também aparecem em experimentos com sistemas macros e mais quentes. Cientistas descobriram, em 2010, que efeitos quânticos, à temperatura de 294,0k, aumentam a eficiência fotossintética em duas espécies de algas marinhas.

Com base nas informações, a experiência que revelou aumento da eficiência fotossintética em espécies de algas marinhas, devido a efeitos quânticos, foi realizada a uma temperatura, em °F, aproximadamente, igual a

Para que um elétron seja arrancado de uma placa de prata, é necessária uma frequência mínima, requência de corte, com valor f_c igual a 1,14.10¹⁵ Hz.

Considerando-se a constante de Plank igual a 6,63.10-³⁴ J.s, a função trabalho, energia mínima, em joule, para arrancar um elétron da placa de prata é igual a