Questões da Prova COPEVE-UFAL - 2016 - UFAL - Físico
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Q812333
Física
O conceito de bandas de energia, desenvolvido em 1928, permite
entender diversas propriedades dos sólidos. A natureza das
bandas de energia determina se um material é um isolante, um
semicondutor ou um condutor. Nos isolantes, no zero absoluto, a
banda de energia mais elevada que está completamente
preenchida de elétrons é a banda da valência. A banda mais
elevada seguinte, chamada de banda de condução, é
completamente vazia, não existem elétrons em seus estados.
A diferença de energia entre essas duas bandas é denominada de
“bandgap” do material isolante. No caso de materiais translúcidos,
como vidro ou cristal, por exemplo, qual a técnica espectroscópica
pode ser utilizada para determinação e estimativa dessa diferença
de energia?
Q812332
Física
Certos cristais semicondutores são sintetizados e apresentam
uma propriedade chamada atividade óptica, que é responsável por
girar a polarização de um feixe de luz polarizada ao atravessá-los
em uma determinada direção. Considere um cristal semicondutor
opticamente ativo em forma de cubo com 8 mm de aresta,
conforme mostrado na figura. Um feixe de laser incide
perpendicularmente ao plano xy do cristal com polarização – i e
emerge do outro lado com polarização + i. Qual a atividade óptica
do cristal?
Q812331
Física
Dispersão e absorção de radiação eletromagnéticas são duas
qualidades intimamente relacionadas. Um material dispersivo tem
obrigatoriamente a relação entre seu coeficiente de dispersão e o
índice de refração dada pela relação de Kramers-Kronig, por meio
das partes real e imaginária de sua susceptibilidade. Um meio
dielétrico típico tem múltiplos centros de ressonâncias
correspondendo a diferentes vibrações da rede e/ou eletrônicas.
Quando se trata de propagação de pulsos de luz em meios
somente com características dispersiva, quando efeitos ópticos
não lineares são desconsiderados, qual o comportamento
esperado desse pulso do ponto de vista temporal e espectral?
Q812330
Física
Radiação do tipo raios X possui energia relativamente alta e é
apropriada para investigar a estrutura cristalina de sólidos.
É possível, por meio de difração de raios X, investigar os arranjos
dos átomos e determinar suas distâncias em cristais com estrutura
desconhecida. Cobre metálico foi analisado em um experimento
de difração de raios X que produziu um pico de Bragg de primeira
ordem em um ângulo θ = 29º. O experimento foi realizado com
radiação de raios X de comprimento de onda de 1,2 angstroms.
Qual é o espaçamento mínimo, em angstroms, entre os planos de
difração formados pelos átomos do cobre metálico?
(Dado: sen 29° =0,48)
Q812329
Física
Laser para entrar em operação tem diversas condições físicas a
serem atendidas. Dentre elas há a especificação do material para
o meio ativo, sendo sólido, líquido ou gasoso. Com base no meio
ativo definem-se as propriedades do desenho da cavidade óptica.
Do ponto de vista do meio ativo, a distribuição espectral da
radiação laser gerada é determinada por dois fatores: pela forma
de linha do meio ativo e pelos modos da cavidade do oscilador.
De uma maneira mais específica, como podem ser exemplificadas
essas duas condições para a oscilação laser?