Questões de Concurso Sobre física moderna em física

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Q4316117 Física
Em um tubo de raios X com alvo de tungstênio (Z=74) operando a 100 kVp, aproximadamente 99% da energia cinética dos elétrons incidentes é convertida em calor. A eficiência de produção de raios X aumenta proporcionalmente com:
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Q4311300 Física
O contador Geiger–Müller opera em uma região da curva característica, na qual 
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Q4311297 Física

A figura apresenta a taxa de contagem registrada para uma amostra de Rn220 em função do tempo. 



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Admitindo que a taxa de contagem seja proporcional à atividade da amostra, a meia-vida física desse radionuclídeo, aproximadamente, em segundos, é igual a  

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Q4311296 Física
A existência de radioisótopos de um mesmo elemento químico é consequência de diferenças na composição de seus núcleos. Assim, os átomos desse elemento podem apresentar 
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Q4311295 Física
A figura apresenta, de forma esquemática, os possíveis caminhos de decaimento de um nuclídeo pai (N, Z) no Mapa de Nuclídeos. 


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O nuclídeo inicial, representado por um círculo preto preenchido, ocupa a posição central do diagrama, enquanto os possíveis nuclídeos filhos, resultantes dos diferentes modos de decaimento radioativo, são indicados por círculos brancos.
Associe os processos de decaimento listados a seguir, às letras mostradas no mapa (A, B, C, D e E). 
 I – Emissão de nêutron II – Decaimento alfa III – Decaimento β- IV- Decaimento β+ V – Emissão de próton 

Assinale a opção que indica a relação correta, na ordem apresentada. 
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Q4311293 Física
A figura apresenta, de forma esquemática, o esquema de decaimento radioativo do radionuclídeo Cs 13755 

No diagrama, a sigla CI representa o processo de conversão interna. 




A emissão gama e a conversão interna são dois mecanismos concorrentes de desexcitação nuclear. Ambos ocorrem quando um núcleo está em um estado excitado e deseja atingir um estado de menor energia, mas o fazem de maneiras diferentes.
Considerando o núcleo após a ocorrência de um desses processos, em relação ao número atômico (Z), ao número de massa (A) e ao número de nêutrons (n), assinale a afirmativa correta.  
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Q4311292 Física
A figura apresenta, de forma esquemática, o esquema de decaimento radioativo do radionuclídeo Cs 13755 

No diagrama, a sigla CI representa o processo de conversão interna. 




Com base no esquema de decaimento radioativo apresentado, o elemento químico representado por X corresponde ao 
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Q4311289 Física
A luz síncrotron é uma radiação eletromagnética de elevado brilho e amplo espectro, que pode abranger desde o infravermelho até os raios-X.
Ela é produzida quando as partículas carregadas 
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Q4311287 Física
O princípio físico da Ressonância Magnética baseia-se na interação entre o momento magnético dos núcleos atômicos e um campo magnético externo.
Essa interação remove a degenerescência dos estados de spin, produzindo uma separação entre seus níveis de energia. A diferença de energia entre esses estados é diretamente proporcional à intensidade do campo magnético aplicado.
Esse desdobramento dos níveis de energia, induzido pelo campo magnético, é denominado efeito 
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Q4311285 Física
O funcionamento dos detectores semicondutores utilizados em Física Médica é compreendido a partir da descrição quântica dos elétrons em um cristal.
Considerando a solução da equação de Schrödinger para um potencial periódico, conclui-se que
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Q4311284 Física
No decaimento alfa, um núcleo atômico emite espontaneamente uma partícula alfa. Embora a energia dessa partícula seja inferior à altura da barreira de potencial coulombiana que a confina no interior do núcleo, a emissão ainda pode ocorrer.
Assinale a opção que apresenta o fenômeno que explica esse processo. 
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Q4311282 Física
Considere um feixe de fótons paralelo e monoenergético formado por um grande número N0 de partículas eletricamente neutras, incidindo perpendicularmente sobre uma fatia de material de espessura t, como mostrado na figura. 






Para esse caso idealizado, considere que cada partícula, ao interagir, é totalmente absorvida em uma única interação, não gerando radiação secundária ou que ela atravesse integralmente a placa de material, mantendo inalteradas sua energia e sua direção de propagação.

N é o número de partículas que atravessam o material sem interagir e dt é a espessura infinitesimal.

Considere que 1/e=0,368. 
Considere um feixe monoenergético submetido à atenuação exponencial. Após atravessar uma espessura correspondente a dois livres caminhos médios, a redução aproximada da intensidade do feixe, em relação ao seu valor inicial, em %, é de  
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Q4311281 Física
Considere um feixe de fótons paralelo e monoenergético formado por um grande número N0 de partículas eletricamente neutras, incidindo perpendicularmente sobre uma fatia de material de espessura t, como mostrado na figura. 






Para esse caso idealizado, considere que cada partícula, ao interagir, é totalmente absorvida em uma única interação, não gerando radiação secundária ou que ela atravesse integralmente a placa de material, mantendo inalteradas sua energia e sua direção de propagação.

N é o número de partículas que atravessam o material sem interagir e dt é a espessura infinitesimal.

Considere que 1/e=0,368. 
Considerando que μ é o coeficiente de atenuação linear, assinale a opção que indica como a lei de atenuação exponencial pode ser escrita. 
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Q4311280 Física
O livre caminho médio corresponde à distância média percorrida por uma partícula antes de sofrer uma interação com o meio.
Essa grandeza é definida como o inverso da seção de choque macroscópica total ou da grandeza macroscópica equivalente que descreve a probabilidade de interação.
Esse conceito aplica-se a 
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Q4311279 Física
A figura apresenta os principais mecanismos de interação de nêutrons em diferentes faixas de energia. Em aplicações médicas, destacam-se os nêutrons térmicos, epitérmicos, de energia intermediária e rápidos. 


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Considerando a classificação apresentada na figura, os números 1 a 5 representam, respectivamente, 
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Q4311277 Física
O gráfico apresenta a variação da seção de choque total do efeito fotoelétrico para o ouro (Au), em função da energia dos fótons incidentes. A ampliação da região de baixas energias destaca as bordas de absorção associadas à camada L e às subcamadas M do ouro. 

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=
Na figura, as descontinuidades (bordas de absorção) ocorrem quando a energia do fóton incidente ultrapassa a energia de ligação dos elétrons de uma determinada camada eletrônica. Nessas condições, os saltos observados estão associados à ejeção de
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Q4311276 Física
A figura ilustra, de forma esquemática, a cinemática da interação entre um fóton e um elétron ligado a um átomo.
Um fóton de energia k, incidente pela esquerda, é completamente absorvido por um elétron ligado a um átomo com energia de ligação UB. O fóton desaparece, transferindo energia cinética (K- UB) ao elétron, que é ejetado formando um ângulo θ em relação à direção de incidência do fóton.
Para conservar a quantidade de movimento, o restante do átomo sofre um recuo, movendo-se em um ângulo ϕ. A energia cinética de recuo do átomo é praticamente nula. 


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O processo de interação entre a radiação e a matéria descrito, corresponde ao(à) 
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Q4311275 Física
A descrição clássica da radiação de corpo negro previa uma divergência da densidade espectral de energia para frequências elevadas, em desacordo com os resultados experimentais, fenômeno conhecido como catástrofe do ultravioleta.
Assinale a opção que apresenta o princípio fundamental da hipótese formulada por Max Planck para explicar esse comportamento.  
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Q4311274 Física
Segundo o formalismo da Mecânica Quântica, o valor esperado da posição de uma partícula cujo estado é descrito pela função de onda normalizada Ψ(x,t), é dado por 
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Q4311273 Física
Ao resolver a equação de Schrödinger para uma partícula confinada em um poço de potencial infinito unidimensional, verifica-se que a energia do estado fundamental é diferente de zero.
Esse resultado, conhecido como energia de ponto zero, é consequência da  
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Respostas
41: B
42: B
43: E
44: D
45: D
46: A
47: C
48: E
49: C
50: E
51: D
52: D
53: E
54: E
55: D
56: D
57: A
58: B
59: C
60: E