Revisão/Ex 1:
(UFRN)
Bárbara ficou encantada com a maneira de Natasha explicar a dualidade onda-partícula, apresentada nos textos de Física Moderna. Natasha fez uma analogia com o processo de percepção de imagens, apresentando uma explicação baseada numa figura muito utilizada pelos psicólogos da Gestalt. Seus esclarecimentos e a figura ilustrativa são reproduzidos a seguir:
Figura citada por Natasha, na qual dois perfis formam um cálice e vice-versa.
A minha imagem preferida sobre o comportamento dual da luz é o desenho de um cálice feito por dois perfis. Qual a realidade que percebemos na figura? Podemos ver um cálice ou dois perfis, dependendo de quem consideramos como figura e qual consideraremos como fundo, mas não podemos ver ambos simultaneamente. É um exemplo perfeito de realidade criada pelo observador, em que nós decidimos o que vamos observar. A luz se comporta de forma análoga, pois, dependendo do tipo de experiência ("fundo"), revela sua natureza de onda ou sua natureza de partícula, sempre escondendo uma quando a outra é mostrada.
Diante das explicações acima, é correto afirmar que Natasha estava ilustrando, com o comportamento da luz, o que os físicos chamam de princípio da:
a) incerteza de Heisenberg.
b) complementaridade de Bohr.
c) superposição.
d) relatividade.
Resolução: clique aqui
Revisão/Ex 2:
(URGS-RS)
O dualismo onda-partícula refere-se a características corpusculares presentes nas ondas luminosas e a características ondulatórias presentes no comportamento de partículas, tais como elétrons. A natureza nos mostra que características corpusculares e ondulatórias não são antagônicas mas, sim, complementares. Dentre os fenômenos listados, o único que não está relacionado com o dualismo onda-partícula é:
a) o efeito fotoelétrico.
b) a ionização de átomos pela incidência de luz.
c) a difração de elétrons.
d) o rompimento de ligações entre átomos pela incidência de luz.
e) propagação, no vácuo, de ondas de rádio de frequência média.
Resolução: clique aqui
Revisão/Ex 3:
(UFC-CE)
Associamos a uma partícula material o que chamamos de comprimento de onda de De Broglie.
A) Dê a expressão que relaciona o comprimento de onda de De Broglie com o momentum da partícula.
B) Considere duas partículas com massas diferentes e mesma velocidade. Podemos associar a cada uma o mesmo comprimento de onda de De Broglie? Justifique.
Revisão/Ex 4:
(Olimpíada Paulista de Física)
Cálcule o momento linear de um fóton de comprimento de onda 780 nm, típico de diodos laser empregados na leitura de CDs.
Dado: h = constante de Planck = 6,63.10-34 J.s
a) 2,5.10-27 J.s/m
b) 3,5.10-28 J.s/m
c) 4,5.10-26 J.s/m
d) 8,5.10-28 J.s/m
e) 9,5.10-29 J.s/m
Resolução: clique aqui
b
Louis-Victor de Broglie
Louis-Victor de Broglie, físico francês, nasceu em 1892. Em 1909 completou o ensino secundário. Fez o curso de História na Sorbonne, pretendendo dedicar-se à carreira diplomática. Durante a I Guerra Mundial, de Broglie serviu ao exército. Após a guerra interessou-se pelo estudo de Matemática e Física, por influência de seu irmão, Maurice de Broglie. Estudou Mecânica Quântica e realizou pesquisas sobre os Raios-X. Em 1924, na Faculdade de Ciências da Universidade de Paris, defendeu sua tese de doutoramento desenvolvendo o tema “Pesquisas sobre a teoria quântica”. Neste trabalho apresenta a seguinte hipótese: partículas também possuem propriedades ondulatórias e consequentemente, apresentam um comprimento de onda característico, denominado comprimento de onda de de Broglie, dado por:xλx=xh/(m.v).
Louis-Victor de Broglie recebeu o Prêmio Nobel de Física de 1929 pelo trabalho sobre a dualidade onda-partícula.
Questão:
Calcule o comprimento de onda de de Broglie nas duas situações descritas abaixo:
a) para um elétron, deslocando-se com velocidade 40 m/s.
b) para uma pessoa de massa 60 kg, deslocando-se com velocidade 40 m/s.
c) em vista dos resultados obtidos, explique por que não podemos observar efeitos ondulatórios para objetos em escala macroscópica.
Dados:
constante de Planck: h = 6,63.10-34 J.s;
massa do elétron: me = 9,1.10-31 kg.
A resolução será publicada no próximo sábado.
Uma superfície de potássio é iluminada com luz de comprimento de onda 300 nm. A função trabalho do potássio é igual a 2,24 eV. Determine:
a) a energia cinética máxima para os fotoelétrons emitidos;
b) o comprimento de onda de corte.
Dados:
constante de Planck:
h = 4,14.10-15 eV.s.
velocidade de propagação da radiação eletromagnética no vácuo:
c = 3,0.108 m/s
a)
Equação fotoelétrica de Einstein:
EC = hf - Φ => Ec = h.(c/λ) - Φ =>
EC = 4,14.10-15.(3,0.108/300.10-9) - 2,24 => EC = 1,90 eV
EC = hf - Φ => Ec = h.(c/λ) - Φ =>
EC = 4,14.10-15.(3,0.108/300.10-9) - 2,24 => EC = 1,90 eV
b)
c = λ0.f0 => c = λ0.Φ/h => λ0 = c.h/Φ =>
λ0 = (3,0.108m/s).(4,14.10-15eV)/2,24eV => λ0 ≅ 554 nm
Respostas: a) 1,90 eV; b) 554 nm
Respostas: a) 1,90 eV; b) 554 nm
Nenhum comentário:
Postar um comentário