Questões de Concurso Sobre física moderna em física

Um dos modelos mais simples para aplicação da equação de Schroedinger é o do poço infinito. Um elétron de massa m, confinado em um poço infinito de largura L e estando no primeiro estado excitado, possui uma energia total, em função da constante de Planck h, de

No contexto da teoria da relatividade, o efeito Doppler da luz, isto é, a variação da frequência da luz produzida pelo movimento relativo entre a fonte e o detector, leva à conclusão de que as cores dos objetos dependem do referencial mediante o qual são observadas. Por exemplo, um objeto de cor vermelha que se aproximasse com um certa velocidade de um observador pareceria de cor verde. Considerando que os comprimentos de onda da luz vermelha e da verde são, respectivamente, 700 nm e 500 nm, a velocidade necessária para que isso ocorra, em termos da velocidade da luz c, é aproximadamente, de

Um feixe de luz de um laser vermelho de Helio-Neönio (He-Ne) tem comprimento de onda λ = 633nm.Considere que a constante de Planck vale h = 6,63 ·10^-34 J-s. A energia e o momento linear dos fötons que constituem o feixe de luz säo, respectivamente:

Tida como “vilã” nos anos 1980 e 1990, a energia nuclear tem sido atualmente apontada como uma possível alternativa para reduzir o aquecimento global, uma vez que ela não gera gases estufa. Assinale a alternativa correta em relação à produção de energia nuclear.

Considere um isótopo com meia-vida igual a T anos. Assinale a alternativa que corresponde à proporção da quantidade deste isótopo presente em uma amostra no instante inicial igual a zero e após um período de 10 T.

A primeira metade do século XX foi repleta de novos conceitos físicos, principalmente na área da física nuclear e da mecânica quântica. Assinale a alternativa que estabelece correta correlação entre os cientistas (quadro 1) do período e suas descobertas e teorias (quadro 2).

Quadro 1

1. Albert Einstein (1879-1955)

2. Max Planck (1858-1947)

3. Werner Heisenberg (1901-1976)

4. Erwin Schrödinger (1887-1961)

Quadro 2

I. Efeito fotoelétrico

II. Princípio da incerteza

III. Mecânica ondulatória

IV. Lei da radiação térmica

Um único fóton (λ = 400 nm) incide em uma célula fotoelétrica. Considerando que toda sua energia seja transformada em eletricidade, assinale a alternativa com o valor da energia elétrica gerada.

(considerar c =.3 ∙10⁸ m/s e h = 6,6 ∙10^-34 J∙s).

Em 1924, o físico francês Louis de Broglie (1892- 1987) propôs que uma partícula poderia apresentar propriedades ondulatórias e corpusculares. Este modelo, chamado de dualidade partícula-onda, não foi amplamente aceito na ocasião, mas atualmente é empregado em diversos equipamentos, incluindo em microscopia. Assinale a alternativa que apresente um equipamento que não faça uso deste modelo.

Uma estrela como o Sol converte 10% de sua massa total em Hélio em um período de 10 bilhões de anos. Sabendo-se que a produção de energia de uma estrela é devida à fusão de Hidrogênio em Hélio, a qual converte aproximadamente 8% de sua massa em energia eletromagnética de acordo com a equação de Einstein, qual a potência média de emissão em todo o período?

Dado: Massa do Sol = 2 × 10³⁰ kg

Em processos de emissão mediante a excitação de uma molécula com radiação eletromagnética, assinale a alternativa correta.

Com relação ao espalhamento inelástico da radiação eletromagnética, assinale a alternativa correta.

Um isótopo radioativo de um determinado átomo ¹⁶⁰X₉₆ sofre, respectivamente, um decaimento β-, um α e, novamente, um β- em sequência. Sabendo que X representa um outro isótopo do elemento original e Y um isótopo de um outro elemento, qual o átomo resultante dos decaimentos?

O deutério é constituído de um próton e um nêutron mantidos unidos por uma força nuclear atrativa. A energia de repouso do deutério é igual a 1.875,6 MeV e as energias de repouso do próton e do nêutron são, respectivamente, iguais a 938,3 MeV e 939,5 MeV. Com base nessas informações, assinale a opção em que é apresentada a energia de ligação, em MeV, associada à força nuclear.

Assinale a opção em que é apresentada a expressão do comprimento de onda de de Broglie de um elétron de massa m que ocupa o nível de energia n em um átomo com Z prótons.

O comprimento, em angstrom, da onda eletromagnética emitida quando o elétron do átomo de hidrogênio transita do nível quântico n = 4 para n = 2 corresponde a

Assinale a opção em que é apresentada a frequência mínima, em Hz, de um fóton absorvido por um átomo de hidrogênio no estado fundamental, de tal modo que o átomo seja ionizado.

Considere que um átomo de hidrogênio absorva, no primeiro estado excitado, um fóton de 5 eV e se torne ionizado. Desse modo, é correto afirmar que o trabalho realizado pela força elétrica que o núcleo age sobre o elétron nesse processo de ionização, em elétron-volt, é igual a 

Considerando os íons no estado fundamental, é correto afirmar que a razão entre a velocidade do elétron do lítio e a velocidade do elétron do hélio é igual a

A Teoria da Relatividade Especial foi publicada em 1905 por Albert Einstein, concluindo estudos precedentes do matemático francês Henri Poincaré e do físico neerlandês Hendrik Lorentz, entre outros. Ela substituiu os conceitos independentes de espaço e tempo da Teoria de Newton pela ideia de espaço-tempo como uma entidade geométrica unificada. Assinale a opção em que se apresenta corretamente um postulado da teoria de Einstein.

O levantamento radiométrico consiste em um teste de monitoração de área. Em conformidade com as Normas da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), Portaria 453, de 01 de junho de 1998, do Ministério da Saúde, os assentamentos de levantamento radiométrico, avalie se devem ser incluídos os seguintes itens:

I. Estimativa dos equivalentes de dose ambiente semanais (ou anuais) nos pontos de medida, considerando os fatores de uso (U), de ocupação (T) e carga de trabalho (W) aplicáveis.

II. Descrição dos fatores de operação utilizados no levantamento (mA, tempo, kVp, direção do feixe, tamanho de campo, fantoma, entre outros).

III. Croquis da instalação e vizinhanças, com o leiaute apresentando o equipamento de raios-x e o painel de controle, indicando a natureza e a ocupação das salas adjacentes.

IV. Carga de trabalho máxima estimada e os fatores de uso relativos às direções do feixe primário.

Assinale a alternativa correta.