Com um certo material, cujas camadas atômicas interdistam de uma distância d, interage um feixe de radiação que e detectado em um angulo θ conforme a figura. Tal experimento e realizado em duas situações: (I) o feixe é de raios X monocromáticos, com sua intensidade de radiação medida por um detector, resultando numa distribuição de intensidade em função de θ , com valor máximo para θ = α, e (II) o feixe e composto por elétrons monoenergéticos, com a contagem do número de elétrons por segundo para cada ângulo medido, resultando no seu valor máximo para θ = β. Assinale a opção com possíveis mudanças que implicam a alteração simultânea dos ângulos α e β medidos.

A figura mostra dois anteparos opacos à radiação, sendo um com fenda de tamanho variável d, com centro na posição x = 0, e o outro com dois fotodetectores de intensidade da radiação, tal que F₁ se situa em x = 0 e F₂, em x = L > 4d. No sistema incide radiação eletromagnética de comprimento de onda λ constante. Num primeiro experimento, a relação entre d e λ é tal que d ≫ λ, e são feitas as seguintes afirmativas: I. Só F₁ detecta radiação. II. F₁ e F₂ detectam radiação. III. F₁ não detecta e F₂ detecta radiação. Num segundo experimento, d é reduzido até à ordem do comprimento de λ e, neste caso, são feitas estas afirmativas: IV. F₂ detecta radiação de menor intensidade que a detectada em F₁. V. Só F₁ detecta radiação. VI. Só F₂ detecta radiação. Assinale as afirmativas possíveis para a detecção da radiação em ambos os experimentos.

Em um experimento no vácuo, um pulso intenso de laser incide na superfície de um alvo sólido, gerando uma nuvem de cargas positivas, elétrons e átomos neutros. Uma placa metálica, ligada ao terra por um resistor R de 50 Ω, é colocada a 10 cm do alvo e intercepta parte da nuvem, sendo observado no osciloscópio o gráfico da variação temporal da tensão sobre o resistor. Considere as seguintes afirmativas:

I. A área indicada por M no gráfico é proporcional à carga coletada de elétrons, e a indicada por N é proporcional à de cargas positivas coletadas.

II. A carga total de elétrons coletados que atinge a placa é aproximadamente do mesmo valor (em módulo) que a carga total de cargas positivas coletadas, e mede aproximadamente 1 nC.

III. Em qualquer instante a densidade de cargas positivas que atinge a placa é igual à de elétrons.

Esta(ão) correta(as) apenas

Um raio X com comprimento de onda 0,300Ã é espalhado por um elétron e sofre um desvio de 60° em relação a sua direção de incidência. Sendo assim, o aumento percentual em seu comprimento de onda é de

Dado: Comprimento de onda de Compton do elétron=2,43.10^-12m

A incerteza mínima na energia de um estado excitado de um átomo é uma grandeza conhecida como largura natural do estado. Se a vida média de um dado estado excitado de um átomo é de 10^-8s, sua largura natural, em eV, é

Dado: ^{h= 6,58.10-16 e V.s}

A reação de núcleo de fissão nuclear em cadeia inicia-se quando um núcleo de ₉₂U²³⁵ _{absorve um nêutron, tornando-se instável,fundindo-se e liberando três nêutrons. Os núcleos resultantes da fusão iniciam, então, uma série de decaimentos beta, num processo cujos produtos finais são os núcleos estáveis 60}Nd¹⁴³ _{e 40}Zr⁹⁰ _{. O numero total de partículas beta liberadas no processo de conversão de 92U}²³⁵_{em 60}Nd¹⁴³ e ₄₀Zr⁹⁰ é

Quando o hidrogênio atômico no estado fundamental é bombardeado com elétrons de energia cinética 12,2eV, qual é o número quântico principal do estado excitado mais elevado que o átomo de hidrogênio pode alcançar?

o fenômeno do efeito fotoelétrico consiste na liberação de elétrons pela superfície de um metal, após a absorção da energia proveniente da radiação eletromagnética incidente sobre ele, de tal modo que a energia total da radiação seja parcialmente transformada em energia cinética dos elétrons expelidos. Analise as afirmativas abaixo, relativas à explicação desse fenômeno, tendo por base o modelo corpuscular da luz.

I - A energia cinética máxima dos elétrons expelidos depende apenas da intensidade da radiação eletromagnética incidente e da função trabalho do metal.

II - Os elétrons com energia cinética nula adquiriram energia suficiente para serem arrancados do metal .

III - Para que os elétrons sejam expelidos do metal, é necessário que a intensidade da radiação incidente seja suficientemente alta, independentemente da frequência da radiação.

Assinale a opção correta.

Em 1987, houve um grave acidente em Goiânia envolvendo o elemento césio-137, que contaminou mais de 120 pessoas. Esse episódio é considerado um dos mais graves acidentes envolvendo material radioativo registrados. Considerando que a meia-vida do césio-137 é de cerca de 30 anos, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta.

I. Atualmente, os níveis de radiação estão bem próximos da metade da radiação emitida inicialmente.

II. A radiação é resultado do decaimento dos átomos para um outro elemento mais estável.

III. A contaminação ocorreu porque houve espalhamento de partículas do material radioativo.

Estão corretas as afirmativas:

A difração de raios-X é uma técnica de análise cristalográfica de materiais que consiste em projetar um feixe de raios-X de comprimento de onda por volta de um angstrom através de uma amostra e analisar o padrão de difração resultante. Considerando essa breve descrição da técnica, assinale a alternativa incorreta.

Analise a figura abaixo.

Um elétron com energia cinética de 1,000MeV colide com um pósitron em repouso. As duas partículas se aniquilam emitindo dois fótons, conforme a figura acima. Qual é a energia de cada fóton?

Dados: massa do elétron m = 9,109x10^-31kg, carga do elétron e = 1,602x10^-19C, velocidade da luz c = 2,998x10⁸m / s .

Um átomo de um elétron possui os níveis de energia de seus estados ligados, dados pela figura a seguir. 
    
Dado: energia de Rydberg Ry=13,6eV
O núcleo desse átomo é: 

Observe o gráfico a seguir.

Num experimento para estudar o efeito fotoelétrico em um dado metal, varia-se a frequência da luz incidente sobre o metal e mede-se o potencial negativo necessário para reduzir a corrente fotoelétrica a zero (o chamado potencial de frenagem). O gráfico acima mostra o resultado do experimento para o caso desse metal. Sendo assim, pode-se afirmar que a função trabalho, em eV, é:

Dado: constante de Planck h=4,14x l0^-15e V • s

Um muon de meia-vida de 1,5 µs é criado a uma altura de 1 km da superfície da Terra devido á colisão de um raio cósmico com um núcleo e se desloca diretamente para o chão. Qual deve sera magnitude mínima da velocidade do muon para que ele tenha 50% de probabilidade de chegar ao chão?

Considere as quatro proposições seguintes:

I. Os isótopos ¹⁶O e ¹⁸O do oxigênio diferenciam-se por dois neutrons.

II. Sendo de 24000 anos a meia-vida do ²³⁹Pu, sua massa de 600 g reduzir-se-á a 200 g após 72000 anos.

III. Um núcleo de ²⁷Mg se transmuta em ²⁸Al pela emissão de uma partícula β.

IV. Um fóton de luz vermelha incide sobre uma placa metálica causando a emissão de um elétron. Se esse fóton fosse de luz azul, provavelmente ocorreria a emissão de dois ou mais elétrons.

Então,

Uma amostra I de átomos de ⁵⁷Fe, cujos núcleos excitados emitem fótons devido a uma transição nuclear, está situada a uma altura I verticalmente acima de uma amostra II de ⁵⁷Fe que recebe a radiação emitida pela amostra I. Ao chegar a II, os fótons da amostra I sofrem um aumento de frequência devido à redução de sua energia potencial gravitacional, sendo, portanto, incapazes de excitar os núcleos de ⁵⁷Fe dessa amostra. No entanto, essa incapacidade pode ser anulada se a amostra I se afastar verticalmente da amostra II com uma velocidade v adequada. Considerando v ≪ c e que a energia potencial gravitacional do fóton de energia Ɛ pode ser obtida mediante sua “massa efetiva” Ɛ/c², assinale a opção que explicita v. Se necessário, utilize (1 + x)ⁿ ≅ 1 + nx para x ≪ 1.

Três alunos, Paulo, Joana e Rafael, discutiam sobre o experimento de Rutherford e fizeram as seguintes afirmações:

Paulo: Rutherford percebeu que a carga positiva do átomo não poderia estar espalhada por todo o átomo, mas sim concentrada num local muito menor que o próprio átomo. Joana: O experimento permitiu a Rutherford a descoberta do elétron, contrariando a ideia que havia na época de que o átomo fosse indivisível. Rafael: No experimento, Rutherford percebeu que os elétrons só poderiam se mover em determinadas órbitas em torno do núcleo, pois, nessas órbitas, os elétrons não emitiriam energia.

Está(ão) CORRETA(S) apenas a(s) afirmação(ões) feita(s) por:

Considerando o texto, assinale a alternativa correta.