Questões de Concurso Sobre teoria quântica em física

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Q4324408 Física
O efeito Compton é um dos principais processos de interação entre a radiação ionizante e a matéria. Qual das alternativas abaixo descreve corretamente o efeito Compton? Considere a Figura 1.



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Alternativas
Q4324401 Física
A respeito dos modos de interação da radiação eletromagnética com a matéria, assinale a alternativa que corresponde ao modo caracterizado pela transferência total da energia da radiação X ou gama a um único elétron orbital, que é expelido com uma energia cinética bem definida.
Alternativas
Q4220735 Física
O efeito Compton rendeu ao pesquisador homônimo o prêmio Nobel em Física de 1927. Esse efeito é de grande relevância em física médica, pois
Alternativas
Q4220729 Física
Ao se aproximar do núcleo atômico, um fóton desaparece e dá origem a um par elétron-pósitron. Nesse processo de interação, 
Alternativas
Q4220727 Física
Quando a superfície de alguns metais é iluminada com luz visível, elétrons são emitidos com alguma ou nenhuma energia cinética. Nesse efeito, considerando que a luz incidindo em um dado metal atende à condição para emissão do elétron, é correto afirmar: 
Alternativas
Ano: 2024 Banca: INEP Órgão: INEP Prova: INEP - 2024 - INEP - Física |
Q4149290 Física
O eletroscópio da figura a seguir faz parte de uma atividade em uma aula de Física e está negativamente carregado.

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Disponível em: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/aula-praticaconstrucao-um-eletroscopio-folhas.htm. Acesso em: 19 maio 2024.

O professor perguntou a uma estudante se é possível descarregar o eletroscópio utilizando apenas luz. A resposta dela foi de que não é possível, pois a luz não tem carga, ou seja, ela é incapaz de descarregar o eletroscópio. Ela também explicou que, durante o experimento, a incidência de luz solar e de luz artificial da sala é incapaz de descarregar o eletroscópio, pois precisa haver contato para descarregar qualquer corpo, reestabelecendo a igualdade no número de prótons e elétrons do corpo.

CARVALHO, B.; GOMES, L. Um estudo dos invariantes operatórios mobilizados por estudantes da terceira série do Ensino Médio sobre o efeito fotoelétrico. Ensino & Pesquisa. União da Vitória, v. 20, n.1, p. 101-118, jan./abr., 2022.

Com base na resposta dessa aluna, o professor pode perceber que a estudante
Alternativas
Ano: 2024 Banca: INEP Órgão: INEP Prova: INEP - 2024 - INEP - Física |
Q4149289 Física
Em uma aula de Física no Ensino Médio, os alunos realizaram um experimento para investigar o efeito fotoelétrico. Para isso, eles utilizaram uma lâmpada especial capaz de ajustar a frequência da luz que incide sobre uma placa de zinco. Durante esse experimento, eles observaram que, ao aumentar gradualmente a frequência da luz, os elétrons começavam a ser emitidos da superfície do zinco apenas quando a frequência da luz atingia um certo valor crítico, chamado de frequência de corte Imagem associada para resolução da questão
Sabe-se que a energia cinética desses elétrons é dada por:

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em que K é a energia cinética dos elétrons emitidos, h é a constante de Planck, υ é a frequência da luz incidente e W é a função trabalho do material.
O gráfico a seguir mostra a relação entre a energia cinética dos elétrons emitidos e a frequência da luz incidente em uma superfície metálica. A linha reta, que pode ser vista no gráfico, representa a equação apresentada.

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Disponível em: https://www.if.ufrgs.br/~betz/iq_XX_A/fotoElec/aFotoElecText.htm. Acesso em: 4 jun. 2024.

Com base no gráfico e na equação do efeito fotoelétrico, assinale a opção que descreve, corretamente, o comportamento observado quando a frequência da luz incidente é próxima da frequência de corte.
Alternativas
Ano: 2024 Banca: INEP Órgão: INEP Prova: INEP - 2024 - INEP - Física |
Q4149281 Física
Uma turma de Física do Ensino Médio está estudando a evolução histórica dos principais modelos atômicos, propostos entre o século XIX e o início do século XX. Um dos objetivos do professor é levar os alunos a entenderem como se deu o avanço do estudo sobre a estrutura da matéria. Para isso, o professor propôs aos estudantes que fizessem uma atividade de pesquisa que discutisse aplicações de um modelo atômico específico no estudo da formação de espectros de emissão e de absorção emitidos por estrelas. Os alunos deveriam apresentar o resultado da pesquisa utilizando tecnologias de informação e de comunicação que permitissem variar parâmetros em tempo real, para exibir a formação de diferentes espectros.
A fim de realizar essa atividade, atendendo aos parâmetros indicados pelo professor, é correto afirmar que o modelo atômico escolhido para a pesquisa e a tecnologia adequada para a apresentação dos resultados são, respectivamente,
Alternativas
Q3931888 Física
A Série de Balmer representa transições de um elétron em um átomo de hidrogênio onde o nível de energia final é n = 2. Assinale a alternativa CORRETA acerca da Série de Balmer.
Alternativas
Q3931885 Física
Um elétron está confinado em uma região unidimensional, em um poço de energia potencial infinitamente profundo e com largura de 100 pm. Se o elétron emite luz ao decair do nível energia 3 ao nível de energia do estado fundamental, estime o comprimento de onda da luz emitida nessa transição em unidades de 10−9 m.
Alternativas
Q3931884 Física
Um detector de luz tem uma área de 12 x 10−6 m2 e absorve 10% da luz incidente que possui comprimento de onda de 620 nm. O detector está posicionado na frente de uma fonte isotrópica que está a 5,0 m de distância. A energia emitida pela fonte com o passar do tempo é dada na figura a seguir.
Em que taxa são fótons absorvidos pelo detector? 

Q46.png (193×154)

Alternativas
Q3931863 Física
O Efeito Compton consiste no aumento no comprimento de onda dos raios X e de outras radiações eletromagnéticas energéticas que foram espalhadas elasticamente por elétrons. É a principal forma pela qual a energia radiante é absorvida pela matéria. O efeito provou ser um dos pilares da Mecânica Quântica, que é responsável por propriedades de ondas das partículas da radiação bem como da matéria.
Fonte: https://www.britannica.com/science/Compton-effect, traduzido e adaptado. Acesso em 5 de dezembro de 2025.

Um fóton de raio X de 30 keV é espalhado por um ângulo de 45° após atingir um elétron inicialmente em repouso. Obtenha a velocidade de recuo do elétron. 
Alternativas
Q3351216 Física
Segundo Niels Bohr, “qualquer um que não se choque com a Mecânica Quântica é porque não a entendeu”. A Mecânica Quântica é a parte da Física Moderna que estuda o movimento das partículas muito pequenas, sendo este termo usado para partículas em cujas dimensões começam-se a notar efeitos como a impossibilidade de conhecer com acuidade e simultaneamente a posição e a velocidade de uma partícula. Esses efeitos são denominados "efeitos quânticos", e dessa forma podemos definir a Mecânica Quântica como a que descreve o movimento de sistemas nos quais os efeitos quânticos são relevantes. Experimentos mostram que os efeitos quânticos são relevantes em escalas de até aproximadamente 1000 átomos. Entretanto, existem situações em que mesmo em escalas macroscópicas os efeitos quânticos aparecerem, como nos casos da supercondutividade e da superfluidez.

Sobre supercondutores e superfluidez, analise as afirmativas a seguir.

I. O fenômeno da supercondutividade é surpreendente, pois nele uma corrente pode fluir quase que eternamente, já que praticamente não há dissipação de energia.
II. É surpreendente que todos os elétrons, em vez de se repelirem (já que têm a mesma carga), aglomerem-se para se comportar como se fossem uma coisa só.
III. Abaixo de -271°C, os átomos de Hélio não se solidificam, mas se “condensam” num estado quântico único. Esse condensado macroscópico não tem agitação térmica e não sofre atrito, podendo subir pelas paredes de um recipiente até esvaziá-lo. Esse estado caracteriza a superfluidez do Hélio.

Está correto o que se afirma em
Alternativas
Q3351202 Física
A Física Moderna consiste em um conjunto de teorias elaboradas no início do século XX. Destacam-se nessa área a Mecânica Quântica, a Física Nuclear e a Teoria da Relatividade. O estudo da Física Moderna tem como foco o entendimento do universo microscópico tentando assimilar fenômenos atômicos e subatômicos. O nascimento da física moderna é creditado ao físico alemão Max Planck.

Sobre o tema, analise as afirmativas a seguir.

I. Um corpo negro é um corpo que absorve toda a radiação incidente sobre ele, ou seja, ele não é capaz de refletir a radiação incidente.
II. Radiação térmica é a radiação emitida por um corpo em função de sua temperatura. Todos os corpos a nossa volta estão constantemente emitindo e absorvendo radiação térmica; para temperaturas usuais a emissão se dá numa faixa de frequência de infravermelho, que faz parte do espectro eletromagnético da luz visível.
III. Se um corpo está mais quente que sua vizinhança a emissão de radiação térmica vai predominar sobre a absorção, e se ele estiver mais frio, a absorção vai predominar. Quando um corpo está em equilíbrio térmico com sua vizinhança a emissão é igual à absorção (lei de Kirchhoff).

Está correto o que se afirma em
Alternativas
Q3351193 Física
O eletromagnetismo, uma das bases da Física Moderna, tem várias aplicações em diferentes áreas da ciência e da tecnologia.

Sobre a relação entre cargas elétricas, correntes elétricas e campos magnéticos, assinale a afirmativa correta.
Alternativas
Q3351183 Física
Segundo a Mecânica Quântica, para distribuir os elétrons nos níveis e subníveis de energia, é preciso adotar o Diagrama criado por Linus Pauling, obedecer ao Princípio de Exclusão de Pauli e a Regra de Hund.

Sobre o tema, assinale a afirmativa correta. 
Alternativas
Q3351182 Física
Sobre o Princípio da Incerteza de Heisenberg, assinale a afirmativa correta.
Alternativas
Q3329795 Física

Em mecânica quântica, uma partícula livre é aquela que não está sujeita a qualquer potencial externo, podendo se mover livremente em qualquer direção. Essa liberdade se reflete no fato de que a partícula não está confinada a uma região específica do espaço. No entanto, mesmo livre, a partícula ainda é descrita por uma função de onda que evolui no tempo de acordo com a equação de Schrödinger. Diferentemente de partículas em sistemas com potenciais, a energia e o momento da partícula livre não são quantizados, ou seja, podem assumir qualquer valor contínuo. Isso significa que a partícula livre pode ter qualquer velocidade e energia.



Considere o problema unidimensional de uma partícula no eixo x. Sendo k o número de onda, ω a frequência angular, t o tempo e i o número imaginário puro, qual das alternativas abaixo não é verdadeira:

Alternativas
Q3260839 Física
Um elétron passa do nível 1 para o nível 3 no átomo de Hidrogênio, cujas energias são, respectivamente, E e E/9, ao absorver um fóton. A partir da teoria atômica de Niels Bohr (1885 – 1962), a energia do fóton absorvido pode ser dada por: 
Alternativas
Q3128439 Física
A física quântica, também chamada de mecânica quântica, é um ramo da física que obtém sucesso em estudar sistemas físicos com dimensões próximas ou abaixo da escala atômica. Por ser um ramo da física que possui uma vasta vertente de pesquisa, a física quântica possui vários princípios que a norteiam. Dos princípios relacionados, qual NÃO está exclusivamente entre os princípios ligados à física quântica?
Alternativas
Respostas
101: C
102: C
103: B
104: C
105: E
106: B
107: A
108: C
109: C
110: D
111: C
112: A
113: E
114: C
115: C
116: A
117: C
118: E
119: C
120: B