Questões de Concurso Público ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR 2022 para Físico - A

Sobre transições atômicas e moleculares, considere as seguintes afirmações:

I - O efeito Raman acontece quando, ao incidir luz em moléculas, a frequência da radiação espalhada difere daquela incidente (espalhamento inelástico) devido a transições de estado durante o espalhamento.
II - O efeito Zeeman se dá ao se observarem transições atômicas na presença de um campo magnético externo, evidenciando-se pelo desdobramento das linhas espectrais.
III - Mesmo isolado e no vácuo, um átomo em um estado excitado de energia pode sofrer processo de emissão espontânea.

É(São) correta(s) a(s) afirmativa(s)

A função de onda de um elétron no primeiro nível de energia de um poço quântico infinito está dada por ψ(x) = A cos(0,5π × 10⁹ x), sendo A uma constante de normalização, e x sendo medido em metros.
Qual é o valor aproximado da energia desse estado, em eV?

Dado
ħc = 0,2 eV.μm (ħ é a constante de Planck reduzida, e c é a velocidade da luz no vácuo); massa do elétron m_e = 0,5 × 10⁶ eV/c²

Seja um sistema de duas partículas onde cada uma pode estar nos estados |0 〉 ou |1 〉 .
A matriz densidade para um estado puro possível é

Em um gás de elétrons livres, a energia, em função do número de onda k, é dada por E(k) = ħ²k²/(2m), onde ħ e m são constantes físicas. Suponha que os números de onda têm espectro contínuo distribuídos uniformemente. A densidade de estados para um gás em duas dimensões é proporcional a E^a dE, enquanto para um gás em três dimensões é proporcional a E^b dE.
Os valores de a e b são, respectivamente, 

Dois isótopos A e B, do mesmo elemento, têm meias- -vidas com razão λ_A/λ_B = 6. Os números iniciais de átomos A e B são, respectivamente, N_A e N_B, com N_B/N_A = 9.
Após um intervalo de tempo igual a 6/5 λ_B, a razão N_B/N_A é