Considerando-se que se faça incidir luz sobre um dado material homogêneo cuja função trabalho valha 4,2 eV e sabendo-se que a constante de Planck vale 4,2 × 10−15 eV ∙ s e que a velocidade da luz no vácuo vale 3,0 × 108 m/s, é correto concluir que a menor frequência dessa luz capaz de arrancar elétrons desse material é
Átomos radioativos tendem a apresentar instabilidade, podendo emitir partículas alfa (α), beta (β) e raios gama (γ). Existem determinados átomos que podem apresentar decaimentos em duas etapas, como é o caso do césio-137, que se transforma em bário-137 da seguinte forma:
Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que, respectivamente, completa corretamente os espaços indicados pelo símbolo de interrogação (?) que representam duas etapas do decaimento do césio-137.
As figuras a seguir ilustram, simplificadamente, o princípio de funcionamento de um GPS: três satélites, posicionados a distâncias R1, R2 e R3, emitem ondas eletromagnéticas que comunicam a receptores situados na superfície da Terra suas respectivas distâncias ao longo do tempo. Tais satélites perfazem duas voltas por dia na Terra, enquanto satélites geoestacionários demoram um dia para dar uma volta no nosso planeta.
A partir das informações e das figuras apresentadas, julgue o seguinte item.
A partir das informações e das figuras apresentadas, julgue o seguinte item.
A relatividade especial prevê a dilatação temporal quando há movimento relativo entre dois corpos, por isso, do ponto de vista de um observador na Terra, o relógio de um satélite GPS fica adiantado em relação ao seu tempo próprio, devido à alta velocidade do satélite.
Um átomo, em seu estado fundamental tem massa M. Ao ser levado ao seu primeiro estado excitado passa a ter uma massa M + m. A frequência do fóton emitido, quando este átomo retorna ao estado fundamental é:
Quando a luz incide sobre a superfície de um metal com uma frequência suficientemente alta, ela pode retirar elétrons do mesmo. Assinale a alternativa que corresponde ao nome correto desse efeito.
Quando o estado de um núcleo atômico muda de uma situação de alta energia para baixa energia, ocorre a emissão de raios gama, cuja energia é dada por hf, e cujo momentum é dado por hf/c, em que h é a constante de Planck, f a frequência da radiação emitida e c a velocidade da luz. Quando um núcleo atômico livre, de massa M, emite uma radiação gama, ele recua numa direção oposta à da emissão da radiação. Os valores da velocidade de recuo do núcleo e da sua energia cinética são, respectivamente:
Considere que um objeto viajando a uma velocidade constante de 0,8c (em que c = 3 x 108 m/s se encontra a 6 x 108 km da Terra. Neste exato momento, um sinal eletromagnético é enviado da Terra ao objeto. Usando a teoria da relatividade restrita, o tempo necessário para este sinal chegar ao objeto será de:
A equivalência massa-energia prevista pela teoria da relatividade restrita permite explicar a grande variação de massa nos processos de decaimento de partículas. Considere a reação de decaimento do káon, em dois píons é dada por
onde
, são as massas de repouso das partículas k+,π- e π0. Com base na tabela a seguir, onde y é o fator de Lorentz, v é a velocidade das partículas em relação ao referencial do laboratório e c a velocidade da luz, pode-se afirmar que o módulo da velocidade das partículas resultantes da desintegração do káon, em relação ao referencial do laboratório, em termos de c, é:
O campo de estudo dedicado à medida de eventos, onde e quando ocorrem e qual a distância que os separa no espaço e no tempo, é a relatividade. Em 1905, Albert Einstein propôs a teoria da relatividade restrita, em que o adjetivo restrita é usado para indicar que a teoria se aplica somente a referenciais inerciais. A teoria da relatividade restrita é composta basicamente de dois postulados: postulado da relatividade; e postulado da velocidade da luz.
Halliday e Resnick. Fundamentos de Física: óptica e física moderna. 9.ª ed. v. 4. Rio de Janeiro: 2012 (com adaptações).
Com base no texto acima, assinale a alternativa correta.
Duas estrelas esféricas I e II emitem radiação com espectros de corpo negro. O raio da estrela I é 400 vezes maior que o raio da estrela II e a estrela I emite 104 vezes a potência emitida por II. Analisando-se os espectros das radiações emitidas pelas estrelas I e II, respectivamente, verifica-se que a razão entre os comprimentos de onda nos quais as intensidades das radiações são máximas é igual a
A respeito de fenômenos ópticos e suas aplicações, julgue o seguinte item.
Na fluorescência molecular, a radiação emitida por uma amostra exposta à radiação ultravioleta continua a ocorrer, mesmo após a remoção da fonte de radiação.
O intervalo de comprimento de onda para a luz visível é de 4000 a 8000 Angstrons. Considerando a função trabalho dos materiais: Tântalo (4,2 eV), Césio (2,1 eV), Tungstênio (4,5 eV), Bário ( 2,5 eV) e Lítio (2,3 eV), quais destes materiais são apropriados para a fabricação de fotocélulas que operem na faixa da luz visível? (Use o valor de 6,6 x 10-34 J·s para a constante de Planck e 3 x 108 m/s para a velocidade da luz. Lembre que 1 eV ≅ 1,6 x 10-19J).
Assinale a alternativa correta a respeito do efeito fotoelétrico.
A figura ilustra o espectro de emissão para a faixa da luz visível do hidrogênio. Considere a fórmula de Rydberg-Ritz, dada por:
onde RH = 1,097 x 107m-1 é a constante de Rydberg.
Com base nessas informações, quais são, respectivamente, a série espectral, o valor de n e o comprimento de onda da linha Hy?
Um núcleo pode sofrer decaimento por meio da emissão de partículas alfa e beta, que são processos chamados de decaimento. Considere as reações de decaimento mostradas a seguir
pode-se afirmar que as reações A e B, e as partículas X e Y correspondem, respectivamente a
