Questões de Concurso Sobre teoria quântica em física

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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. 
Alternativas
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. 


Imagem associada para resolução da questão



O processo de interação entre a radiação e a matéria descrito, corresponde ao(à) 
Alternativas
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.  
Alternativas
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  
Alternativas
Q4311272 Física
Sobre o princípio da incerteza de Heisenberg, analise as afirmativas a seguir.

I. O princípio, para uma das componentes, é expresso por ΔxΔpX≥ h/2, em que Δx é a incerteza na posição e ΔpX é a incerteza na quantidade de movimento.
II. É possível melhorar a precisão das medidas de Δx e Δpx usando instrumentos mais sofisticados.
III. Se conhecemos pX exatamente, não é possível saber nada a respeito de x.

Está correto o que se afirma em 
Alternativas
Q4311245 Física
O spin é o momento angular intrínseco das partículas e constitui uma de suas propriedades quânticas fundamentais.
De acordo com o valor do spin, as partículas são classificadas em duas categorias. As partículas com spin inteiro são denominadas  
Alternativas
Q4293201 Física
A física das radiações ionizantes em radiologia diagnóstica baseia-se em interações específicas. A produção de raios X por frenagem de elétrons no tubo de raios X e a interação fotoelétrica nos tecidos resulta principalmente na:
Alternativas
Q4284118 Física
A radiação X interage com a matéria por diferentes processos físicos que influenciam a formação da imagem e a dose. Acerca desses princípios, registre V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas:
(__) A radiação X é ionizante porque possui energia suficiente para remover elétrons de átomos e moléculas do meio irradiado.
(__) No efeito Compton, o fóton incidente é absorvido por inteiro pelo átomo, sem espalhamento e sem emissão de radiação secundária.
(__) No efeito fotoelétrico, o fóton é totalmente absorvido e ejeta um elétron orbital, contribuindo para o contraste da imagem radiográfica.
(__) A radiação espalhada gerada no paciente melhora a nitidez e o contraste da imagem, sendo desejável no radiodiagnóstico.
Após a análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA, de cima para baixo:
Alternativas
Q4281564 Física
“O efeito fotoelétrico. Quando iluminamos a superfície de um metal com um raio luminoso de comprimento onda suficientemente pequeno, a luz faz com que elétrons sejam emitidos pelo metal. O fenômeno, que recebe o nome de efeito fotoelétrico, é essencial para o funcionamento de equipamentos como câmaras de TV e óculos de visão noturna. Einstein usou a ideia do fóton para explicar este efeito, que simplesmente não pode ser compreendido à luz da física clássica.”
Sobre o efeito fotoelétrico, é correto afirmar:
Alternativas
Q4279165 Física
O cientista Niels Bohr aprimorou, em 1913, o modelo atômico de Rutherford, que apresentava um problema de instabilidade radioativa. Sobre o modelo atômico de Bohr e os avanços decorrentes relacionados à estabilidade atômica, analise as assertivas abaixo, assinalando V, se verdadeiras, ou F, se falsas. 
(  ) Se os elétrons de um átomo recebem energia ou colidem com outros elétrons, eles saltam para níveis mais extremos. Por outro lado, se os elétrons saltam para níveis mais internos, a energia é liberada em forma de quantum de luz ou fóton.
(  ) Os elétrons giram ao redor do núcleo em um número limitado de órbitas elípticas e variáveis, de forma análoga às órbitas dos planetas.
(  ) Um elétron se movendo em sua órbita não emite radiação e mantém uma energia constante.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
Alternativas
Q4277818 Física
A respeito da dualidade onda-partícula e da quantização da energia introduzida por Planck, é correto afirmar que:
Alternativas
Q4247676 Física
Durante uma sequência didática sobre a natureza da luz, um professor utiliza duas simulações computacionais. Na primeira, os estudantes observam a formação de um padrão de interferência quando um feixe de laser atravessa uma dupla fenda. Na segunda, verificam que uma placa metálica emite elétrons apenas quando a frequência da radiação incidente é superior a um valor característico do material. Ao compararem os resultados, alguns estudantes concluem que eles são incompatíveis, pois a luz não poderia apresentar características ondulatórias e corpusculares.
Considerando o conhecimento científico atualmente aceito e os objetivos da aprendizagem em Física, assinale o encaminhamento docente que favorece a construção de uma compreensão conceitualmente adequada sobre a natureza da luz.
Alternativas
Q4247675 Física
Ao discutir o efeito fotoelétrico, um professor apresenta a interpretação proposta por Einstein, segundo a qual a radiação eletromagnética é constituída por fótons, cada um com energia proporcional à frequência da radiação incidente.
De acordo com esse modelo, o professor deve destacar corretamente que 
Alternativas
Q4247674 Física
Ao introduzir conceitos de Física Moderna, um professor explica que, no final do século XIX, a descrição clássica da radiação eletromagnética não conseguia explicar corretamente a radiação emitida por corpos aquecidos. Em seguida, comenta que Max Planck obteve uma explicação consistente ao admitir que a troca de energia entre a matéria e a radiação não ocorre de forma contínua.
Ao sistematizar essa discussão, o professor deve destacar corretamente que 
Alternativas
Q4164073 Física
De acordo com o modelo atômico proposto por Schrödinger e a interpretação de Born, é correto afirmar que o quadrado da função de onda (Ψ2) representa: 
Alternativas
Q4124594 Física
 O ruído quântico em radiografias digitais ocorre principalmente devido a
Alternativas
Q4124246 Física
No processo de produção de raios X em um tubo de vácuo, os elétrons acelerados interagem com o alvo de tungstênio no ânodo. O fenômeno de frenagem (Bremsstrahlung) é responsável pela maior parte do feixe clínico. Sobre essa interação física, assinale a alternativa CORRETA. 
Alternativas
Q4091224 Física
Em uma visita a uma clínica de radioterapia, estudantes analisam o funcionamento de um tomógrafo computadorizado (TC). Sabe-se que a faixa de energia típica utilizada em tomografia computadorizada convencional está situada entre dezenas de keV e aproximadamente 140 keV.
Durante a propagação dos fótons de raios X pelos tecidos biológicos, observa-se que parte da radiação sofre espalhamento, emergindo com menor energia e em direção diferente da incidente, contribuindo para a degradação do contraste da imagem.
Considerando as interações predominantes nessa faixa de energia e a descrição física do fenômeno envolvido, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q4091223 Física
Na análise do espalhamento Compton, considera-se a colisão entre um fóton incidente e um elétron inicialmente em repouso no referencial do laboratório. O fenômeno é descrito pela expressão:
Imagem associada para resolução da questão
Admite-se que:
• o elétron esteja inicialmente em repouso; • o sistema seja isolado durante a interação; • o tratamento do elétron após a colisão utilize a relação relativística entre energia total e momento linear.
Sabendo que a obtenção da expressão acima exige a aplicação simultânea de princípios de conservação e relações relativísticas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o conjunto mínimo e suficiente de hipóteses físicas necessárias para a dedução da equação do espalhamento Compton.
Alternativas
Q4091222 Física
Um grupo de estudantes de Física está desenvolvendo um protótipo de sensor fotoelétrico para detecção de radiação ultravioleta em um sistema automatizado de monitoramento industrial. O dispositivo utiliza uma placa metálica com função trabalho ϕ conhecida, operando em câmara de vácuo. Durante os testes experimentais, os estudantes variam separadamente:
• a frequência da radiação monocromática incidente;
• a intensidade do feixe luminoso.
O circuito de leitura mede a energia cinética máxima dos elétrons emitidos, por meio da determinação do potencial de corte.
Considerando exclusivamente a teoria quântica do efeito fotoelétrico proposta por Einstein, assinale a alternativa correta acerca do funcionamento do protótipo.
Alternativas
Respostas
21: D
22: A
23: B
24: E
25: C
26: C
27: B
28: A
29: E
30: C
31: B
32: A
33: E
34: D
35: D
36: B
37: B
38: C
39: B
40: B