Resoluções dos testes propostos

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1 T.446 Resposta: E f E Sendo amarela voleta, vem: E amarela E voleta A velodade dos fótons é a mesma e gual a. T.447 Resposta: b Max Plank onsderou que a energa radante não é emtda (ou absorvda) de modo ontínuo, mas sm em partíulas que transportam, ada qual, uma quantdade de energa bem defnda denomnada quantum. Essa é a d a da quantzação da energa. T.44 Resposta: a Para que elétrons sejam lberados, devemos mpor na equação fotoelétra de Ensten: E (máx.) f φ 0 onde φ é a função trabalo que depende do metal. Assm: f φ 0 f φ f φ Portanto: fmn. φ (freq êna de orte) T.450 T.449 Resposta: a De E (máx.) f φ, observamos que o gráfo E (máx.) f é uma reta de oefente angular. Por sso, as retas, referentes às plaas P e P, são paralelas.

2 T.450 T.449 Resposta: d I. Inorreta. f é a freq êna da radação eletromagnéta ndente no metal. II. Correta. Comparando K máx. B f C om E (máx.) f φ, onluímos que B. A undade de no SI é J s. III. Correta. C φ (função trabalo) orresponde à energa mínma neessára para arranar elétrons do metal. Sua undade no SI é o joule. T.45 Resposta: A freq êna de orte f 0 é dada por f0 φ. Sendo: φ ev,6 0 9 J 3, 0 9 J 6, J s vem: 9 3, 0 f ,63 0 f 0 4, 0 4 Hz (Hz s ) Equação fotoelétra de Ensten: E (máx.) f φ E (máx.) φ ,46 0 3, 0 34 E (máx.) 6,63 0 E (máx.) 4,4 0 0 J 9 T.45 Resposta: d Aumentando-se a freq na da luz ndente, a partr de erto valor mínmo f 0, tem-se a emssão de elétrons. T.453 Resposta: e Pelo teorema da energa néta, temos: $ E (fnal) E (nal) eu 0 E (nal) eu f eu eu

3 3 T.454 Resposta: d A energa dos fexes I e II de raos X são: E f e E f Dvdndo por, temos: E f E E E E E E f E E E 3 3 T.455 Resposta: soma (0 6) (0) Inorreta. Para a luz vermela a freq êna dos fótons ndentes é nferor à freq na mínma f 0. (0) Correta. Se a plaa metála M atrau a pequena esfera P (por ndução), sgnfa que a luz voleta arranou elétrons da plaa que, portanto, se eletrzou. (04) Inorreta. O que oorre é o efeto fotoelétro na plaa metála om a ndêna de luz voleta. (0) Inorreta. As partíulas lumnosas são os fótons, uja massa é nula. (6) Correta. De E f, sendo f voleta f vermelo, temos: E voleta E vermelo (3) Inorreta. Mesmo aumentando o tempo de lumnação a luz vermela não arranara elétrons da plaa metála, pos a freq na da luz vermela é menor do que a freq na mínma f 0. T.456 Resposta: (0), (04), (6) e (3) são orretas (0) Correta. f f 3 0 Para a luz vermela: f vermela 6, Para a luz voleta:f voleta 3, f vermela 4, 0 4 Hz f voleta 7,7 0 4 Hz Sendo f vermela f 0 6,0 0 4 Hz, onluímos que não oorrerá efeto fotoelétro para ndêna de luz vermela na plaa de líto. Sendo f voleta f 0, onluímos que oorre efeto fotoelétro para ndêna de luz voleta na plaa de líto.

4 4 (0) Inorreta. O que mporta é a freq êna da radação ndente que deve superar a freq na mínma f 0. (04) Correta. Ao aumentar a freq na f, rese a energa néta dos elétrons ejetados. Lembre-se de que: E (máx.) f φ (0) Inorreta. A energa néta rese om f, que é nversamente proporonal a f. (6) Correta. 3 0 f f 4,6 0 7 f 6,5 0 4 f f 0 Como a freq na da luz azul é maor que a freq na mínma f 0, oorrerá efeto fotoelétro, ou seja, elétrons serão ejetados da superfíe de líto. (3) Correta. A quantdade de elétrons emtdos é dretamente proporonal à potêna da radação ndente. (64) Inorreta. Com a ndêna da luz vermela não á emssão de elétrons. T.457 T.45 Resposta: e Os valores possíves de energa dos estados que o elétron pode oupar no átomo de drogêno são aproxmadamente dados por: 3,6 En ev n O nível de menor energa (n ) é aproxmadamente gual a: E 3,6 ev E 3,6 ev T.457 T.45 Resposta: d A energa total de uma partíula é dada por: E Q m 0 4 Sendo, para o fóton, m 0 0 e E f, temos: E Q f Q Q f

5 5 T.459 Resposta: b Sendo 3,6 V a energa orrespondente ao estado fundamental, temos os arésmos de energa: 3,6 ev 0, ev 3,4 ev 3,6 ev,7 ev 4,9 ev Logo, somente o fóton f om energa 0, ev poderá ser absorvdo pelo átomo de drogêno, oorrendo a transção do estado fundamental para o o estado extado. T.460 Resposta: Para ser onzado a partr do estado quânto fundamental o elétron deve reeber no mínmo a energa de 3,6 ev. Isso sgnfa que, reebendo 0 ev, o átomo sofrerá onzação e o elétron adqurrá uma energa néta de 0 ev 3,6 ev, o que resulta: 6,4 ev T.46 Resposta: De E f e sendo f, temos: E Na transção de um nível de maor energa para um nível de menor energa, oorre a emssão de um fóton. A emssão do fóton de menor omprmento de onda orresponde à maor emssão de energa E. Isso oorre para o maor dstanamento entre os níves: de n para n (o que orresponde à emssão III). T.46 Resposta: b De E, temos: E X 5 4,4 0 3,0 0 7,03 0 E X,06 ev 5 4,4 0 3,0 0 E Y 7 4,5 0 E Y,56 ev Analsando os dados da fgura, onstatamos que a transção assoada ao fóton X é a e ao fóton Y, a 6.

6 6 T.463 Resposta: d F πε e e r 4 0 m ω r 4πε 4πε T T 0 0 e π m r r T e 4π m r r T m 4 π 4 πε 0 r r e m 4 π 4 πε 0 ( n a ) e 0 3 T 3 4 a n m a π 0 πε 0 e 0 T.464 Resposta: Quantum granulado no mel e quantum ondulado do sal relaonam-se na Físa, respetvamente, om partíula e onda. T.465 Resposta: A luz tem natureza dual, sto é, em determnados fenômenos ela se omporta omo se tvesse natureza ondulatóra e, em outros, natureza de partíula. T.466 Resposta: (0), (0), (0) e (6) são orretas (0) Correta. É a natureza dual da luz. (0) Correta. Com sso Ensten explou o efeto fotoelétro. (04) Inorreta. A luz se omporta ora omo onda, ora omo partíula. (0) Correta. Fo Isaa Newton quem formulou a prmera teora entífa sobre a natureza da luz, segundo a qual uma fonte lumnosa emte pequeníssmos orpúsulos em todas as dreções e om velodade muto elevada. (6) Correta. Crstan Huygens fo quem apresentou, no séulo XVII, a teora sobre a natureza da luz, oneda omo teora ondulatóra da luz. Tomas Young

7 7 onfrmou essa teora de Huygens, verfando que a luz sofre dfração e nterferêna. A natureza ondulatóra da luz fou plenamente estabeleda quando James Clerk Maxwell formulou a teora ondulatóra eletromagnéta, onsderando a luz uma onda eletromagnéta. No séulo XX, Albert Ensten explou o efeto fotoelétro, retomando o aspeto orpusular, dferente porém do aráter meâno proposto por Newton. (3) Inorreta. Ver tem anteror. T.467 Resposta: (0), () e (3) são orretas (0) Correta. É a natureza orpusular da luz. () Correta. É a explação do efeto fotoelétro por Albert Ensten. () Inorreta. A velodade dos elétrons que se desprendem do metal por ausa da ndêna da luz depende da freq na. Quanto à ntensdade, afeta o número de fotoelétrons expulsos. (3) Correta. O efeto fotoelétro é explado onsderando-se a natureza orpusular da luz. T.46 Resposta: e A propagação de ondas eletromagnétas no váuo não se relaona om o aráter dual. T.469 Resposta: a m ( v Sejam: E ) m ( vf ) e E Substtundo em, temos: m ( v) m ( vf) vf v De aordo om o omprmento de onda de De Brogle, temos: mv e f mv f Dvdndo por, temos: f v f v f v v f

8 T.470 Resposta: d As araterístas orpusulares e ondulatóras da luz não são antagônas, e sm omplementares. Elas não podem ser observadas smultaneamente num mesmo fenômeno. T.47 Resposta: d A determnação exata da velodade vola o prnípo da nerteza de Hesenberg. T.47 Resposta: b Esquema da produção do par elétron-póstron: Fóton Fóton Elétron Póstron E = f E = f E e = m e E p = m e A freq na mínma de ada fóton orresponde ao fato de o par elétron-póstron ter energa néta nula. Pela onservação da energa, temos: E E E e E p f f m e m e f m e f me

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