Questões de Física - Física moderna - Modelos atômicos
A partir de proposições de físicos como Albert Einstein e Max Planck, os horizontes da Física Clássica foram ampliados, dando início à Física Moderna. Esse campo de estudo trouxe expressivas modificações no entendimento científico em relação à noção de espaço, tempo, medida, causalidade, simultaneidade, trajetória e localidade.
A Física Moderna apresentou concepções que proporcionaram uma revolução no conhecimento científico. Ela trouxe contribuições importantes para o desenvolvimento da eletrônica, das telecomunicações, da medicina, dentre outras áreas. (A PARTIR, 2021).
De acordo com os conceitos da Física Moderna, marque V para as afirmativas verdadeiras e F, para as falsas.
( ) Todos os fenômenos luminosos só podem ser explicados pela teoria corpuscular da luz.
( ) O quantum de energia é sempre o mesmo para qualquer que seja a frequência da radiação eletromagnética.
( ) A intensidade de um feixe de luz varia de acordo com o número de fótons transportados por unidade de tempo.
( ) Os fótons não se conservam em número, sendo facilmente criados e destruídos.
( ) As células fotoelétricas funcionam, porque a luz, ao incidir sobre um metal, pode arrancar elétrons dele.
A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é
A figura mostra o diagrama de níveis de energia, em elétrons-volt, para o átomo de hidrogênio, segundo o modelo proposto por Bohr. Nela está representada uma transição do elétron do nível n = 4 para o nível n = 2.
A quantidade de energia associada ao fóton emitido pelo átomo de hidrogênio na transição mostrada na figura é
Na construção do aparato necessário para a projeção de um filme, utilizam-se princípios da óptica, da termodinâmica, da mecânica e do eletromagnetismo. Na figura I, é mostrado um esquema simplificado de um projetor cinematográfico. Esse projetor, constituído por uma lâmpada que consome 500 W de potência elétrica, está posicionado em uma sala de projeção cuja temperatura inicial é de 20 ºC. Essa sala, que tem a forma de um paralelepípedo, com dimensões iguais a 10 m × 5 m × 4 m, contém matéria de densidade média igual a 1,4 g • cm-3 e calor específico igual a 0,3 cal • g-1 • ºC-1. Nesse esquema, a variável representa a distância entre a película e a lente do projetor, e a variável , a distância entre essa lente e a tela de projeção.
O motor do projetor cinematográfico pode ser representado, simplificadamente, pelo diagrama da figura II, em que é mostrada a espira E conduzindo a corrente i. Essa espira é alimentada pela bateria F, que, por sua vez, é ligada às escovas S1 e S2, que fazem contato elétrico com duas peças de formato cilíndrico que estão rigidamente atreladas à espira. A espira, que se encontra no entreferro de um ímã, está livre para girar ao redor do eixo que passa pelo centro da roldana R, de raio r1, conforme mostrado nas figuras I e II.
Os projetores cinematográficos utilizam lâmpadas que contêm uma mistura de átomos dos elementos Ne, Ar, Kr e Xe.
A partir das informações apresentadas no texto, julgue o item.
A emissão de luz pelos átomos presentes nas lâmpadas dos projetores cinematográficos pode ser corretamente explicada pelo modelo atômico de Dalton.
A coluna da esquerda apresenta pesquisadores ligados à física do século XX e a da direita, fenômenos por eles estudados. Numere a coluna da direita de acordo com a da esquerda.
1 - Albert Einstein
2 - César Lattes
3 - Louis de Broglie
4 - Niels Bohr
5 - Werner Heisenberg
( ) Transição orbital por absorção ou emissão de fótons
( ) Efeito fotoelétrico
( ) Princípio da incerteza
( ) Caráter ondulatório da matéria
( ) Píon
Assinale a seqüência correta.
No ano de 2023, o modelo atômico proposto pelo físico dinamarquês Niels Bohr completará 110 anos. O físico utilizou a estrutura do modelo planetário de Rutherford e incluiu algumas ideias propostas por Max Planck. Bohr postulou que os elétrons ocupariam apenas determinadas órbitas circulares ao redor do núcleo. Nestas órbitas, que foram denominados estados estacionários ou níveis de energia, os elétrons poderiam girar indefinidamente sem perder energia e, portanto, sem emitir radiação. Tais órbitas, que foram caracterizadas com um número quântico n, podiam assumir valores inteiros e uma energia específica para cada nível. Na figura apresenta-se um diagrama com os níveis de energia, em elétron-volts (eV), para o átomo de hidrogênio. Quando um elétron que ocupa o nível n = 3 retorna para o n = 1 (estado fundamental), emite um fóton cujo valor da frequência será de _______ Hz.
Adote o valor da constante de Planck igual a 4 . 10-15 eV/s.
Assinale a alternativa que completa a lacuna acima.
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