Questões de Vestibular de Física - Teoria Quântica

Efeitos quânticos não estão limitados a partículas subatômicas. Eles também aparecem em experimentos com sistemas macros e mais quentes. Cientistas descobriram, em 2010, que efeitos quânticos, à temperatura de 294,0k, aumentam a eficiência fotossintética em duas espécies de algas marinhas.

Com base nas informações, a experiência que revelou aumento da eficiência fotossintética em espécies de algas marinhas, devido a efeitos quânticos, foi realizada a uma temperatura, em °F, aproximadamente, igual a

Para que um elétron seja arrancado de uma placa de prata, é necessária uma frequência mínima, requência de corte, com valor f_c igual a 1,14.10¹⁵ Hz.

Considerando-se a constante de Plank igual a 6,63.10-³⁴ J.s, a função trabalho, energia mínima, em joule, para arrancar um elétron da placa de prata é igual a

Quando investigava a natureza eletromagnética da luz, em 1887, Heinrich Hertz, estudando a produção de descargas elétricas entre duas superfícies de metal em potenciais elétricos diferentes, observou que uma faísca proveniente de uma superfície gerava uma faísca secundária na outra. Porém essa faísca era difícil de ser vista, então Hertz colocou um obstáculo para impedir que a incidência direta da luz sobre o sistema ofuscasse sua observação. Isso causou uma diminuição da faísca secundária. Depois de uma série de experiências, ele confirmou que a luz pode gerar faíscas elétricas, principalmente a luz ultravioleta. Mais tarde, outros pesquisadores concluíram que a incidência de luz sobre uma superfície metálica faz com que ocorra emissão de elétrons. Einstein, em 1905, desenvolveu uma teoria simples e revolucionária para explicar, então, o efeito fotoelétrico.

A Figura 6 representa esquematicamente um aparato experimental que pode ser usado para produzir e verificar o efeito fotoelétrico. No interior do tubo de vidro transparente, onde há vácuo, encontram-se dois eletrodos metálicos A e B afastados um do outro. Esses eletrodos estão ligados entre si, externamente, através dos elementos representados, simbolicamente, como I e II.



Para que o efeito fotoelétrico seja detectado quando o eletrodo B for iluminado por luz ultravioleta, os elementos I e II devem ser, respectivamente:

Tendo como base o texto acima, julgue a validade das afirmações abaixo considerando desprezível a massa total dos átomos de hidrogênio e que o nanocarro seja alimentado com microondas (5x10⁸ hz).
I. É necessário que o nanomotor absorva 11 fótons para que ele, partindo do repouso, atinja a velocidade de 1,1 m/s.
II. A interação eletrostática entre os átomos constituintes do nanocarro e a superfície de ouro fica reduzida por causa da solução de tolueno, quando comparado ao vácuo.
III. Supondo que a força produzida pelo nanomotor seja constante, contínua e paralela ao deslocamento e que, absorvendo 2 fótons, o nanocarro se desloque 3,3 nanômetros, a força desenvolvida pelo nanomotor é de 2x10^-26 N.
Assinale a alternativa CORRETA:

Um laser emite um pulso de luz monocromático com duração de 6,0 ns, com frequência de 4,0 x 10¹⁴ Hz e potência de 110 mW. O número de fótons contidos nesse pulso é

Dados: Constante de Planck: h = 6,6 x 10^-34 J·s 1,0 ns = 1,0 x 10^-9 s