Em um experimento de Stern-Gerlach, um feixe de átomos de pr...

Tema Central da Questão:

O tema central dessa questão é o experimento de Stern-Gerlach, que demonstra o caráter quântico das partículas e a quantização do momento angular (spin) dos átomos. Esse experimento é uma parte fundamental da física moderna e se refere ao comportamento de partículas em um campo magnético. Para resolver a questão, é necessário compreender como um campo magnético afeta o movimento dos átomos e como calcular a deflexão resultante.

Alternativa Correta: B - 0,02 mm

Para justificar essa escolha, analisamos o deslocamento dos átomos de prata ao passarem por um gradiente de campo magnético. Usando a fórmula de força magnética e considerando a aceleração resultante, podemos calcular a deflexão. A força magnética que atua sobre os átomos de prata é derivada da interação do dipolo magnético com o gradiente de campo magnético. Ao aplicar as equações de movimento, conclui-se que a distância de deflexão é aproximadamente 0,02 mm, correspondendo à alternativa B.

Por que as outras alternativas estão incorretas:

A - 0,01 mm: Esta alternativa subestima a deflexão resultante ao simplificar demais o cálculo ou ao usar valores errôneos.

C - 0,04 mm: Esta opção superestima a deflexão, possivelmente devido a um erro de cálculo no uso da força magnética ou considerando erradamente a aceleração dos átomos.

D - 0,08 mm: Assim como a alternativa C, esta superestima ainda mais o desvio, indicando um cálculo que não integra corretamente a duração e a intensidade do campo magnético.

E - 0,16 mm: Esta opção é a que mais exagera na deflexão, sugerindo um entendimento completamente equivocado do efeito do campo magnético sobre os átomos.

Estratégia para Interpretação:

Ao lidar com questões deste tipo, é importante seguir uma abordagem sistemática: primeiro, entenda o fenômeno físico envolvido (a interação do campo magnético com os átomos). Em segundo lugar, identifique as fórmulas relevantes e aplique os dados fornecidos na questão. Finalmente, interprete os resultados de forma lógica, verificando se eles fazem sentido físico.

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