Questões Moderna
Questões de Moderna - Perguntas e Respostas Comentadas - Exercícios
pergunta:Um átomo de hidrogênio tem níveis de energia discretos dados pela equação EŠ = (- 13,6/n²) eV, em que {n Æ Z/ nµ1}. Sabendo que um fóton de energia 10,19 eV excitou o átomo do estado fundamental (n=1) até o estado p, qual deve ser o valor de p? Justifique.
resposta:- Cálculo da energia necessária para o átomo de hidrogênio passar do estado fundamental:
E = (-13,6/2£) - (-13,6/1£) = 10,20 eV
Logo a energia do fóton não é suficiente para alterar o estado do átomo.
pergunta:Dentre as criações da mente humana, a Física Moderna assegurou um lugar de destaque, constituindo-se em um dos grandes suportes teóricos no processo de criação tecnológica e tendo repercussão cultural na sociedade. Uma análise histórica revela que um dos pilares do desenvolvimento dessa área da Física foi o cientista dinamarquês Niels Bohr, o qual, em 1913, apresentou um modelo atômico que estava em concordância qualitativa com vários dos experimentos associados ao espectro do átomo de hidrogênio. Uma característica de seu modelo é que alguns conceitos clássicos são mantidos, outros rejeitados e, em adição, novos postulados são estabelecidos, apontando, assim, para o surgimento de um novo panorama na Física.
No modelo proposto por Bohr para o átomo de hidrogênio, o átomo é formado por um núcleo central e por uma carga negativa (elétron) que se move em órbita circular em torno do núcleo devido a ação de uma força elétrica (força de Coulomb). O núcleo, parte mais massiva, é constituído pela carga positiva (próton). Esse modelo garante a estabilidade do átomo de hidrogênio e explica parte significativa dos dados experimentais do seu espectro de emissão e absorção. A estrutura de átomo proposta por Niels Bohr apresenta níveis discretos de energia, estando o elétron com movimento restrito a certas órbitas compatíveis com uma regra de quantização do momento angular orbital, L, (L=n.h/2p(pi), em que n é um número inteiro e h é a constante de Planck).
No entendimento de Bohr, quando o elétron sai de um nível de maior energia para outro menos energético, a diferença de energia é emitida na forma de fótons (partícula cujo momento linear, P, pode ser calculado pela expressão P = E/c, em que E é a energia do fóton e c é a velocidade da luz no vácuo). A análise de tal emissão de fótons constitui parte relevante na verificação da confiabilidade do modelo atômico proposto.
b) obtenha uma expressão analítica para a velocidade de recuo, Vr, de um átomo de hidrogênio livre, quando um fóton é emitido por ele após a transição de um elétron do primeiro nível excitado (energia E�) para o estado fundamental (energia E³).
Expresse o resultado em função de: E³, E�, c e Mh, em que Mh é a massa do átomo de hidrogênio após a liberação do fóton.
resposta:Aspectos da física clássica: Lei de Coulomb e Conservação da energia.
Aspectos inovadores: restrição (quantização) da órbita do elétron e o fóton de energia (quantização da energia).
b) Vr = Ë[2.(E� - E³)/Mh]
pergunta:Os raios X, descobertos em 1895 pelo físico alemão Wilhelm Rontgen, são produzidos quando elétrons são desacelerados ao atingirem um alvo metálico de alto ponto de fusão como, por exemplo, o Tungstênio. Essa desaceleração produz ondas eletromagnéticas de alta freqüência denominadas de Raios X, que atravessam a maioria dos materiais conhecidos e impressionam chapas fotográficas. A imagem do corpo de uma pessoa em uma chapa de Raios X representa um processo em que parte da radiação é:
vestibular Ufrs-2001
pergunta:Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no texto abaixo.
pergunta:A experiência de Rutherford (1911-1913), na qual uma lâmina delgada de ouro foi bombardeada com um feixe de partículas, levou à conclusão de que
a) a carga positiva do átomo está uniformemente distribuída no seu volume.
b) a massa do átomo está uniformemente distribuída no seu volume.
c) a carga negativa do átomo está concentrada em um núcleo muito pequeno.
d) a carga positiva e quase toda a massa do átomo estão concentradas em um núcleo muito pequeno.
pergunta:Considere as seguintes afirmações sobre o efeito fotoelétrico.
vestibular Ufrs-2002
pergunta:Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo a seguir, na ordem em que elas aparecem.
Na partícula alfa - que é simplesmente um núcleo de Hélio - existem dois .........., que exercem um sobre o outro uma força ......... de origem eletromagnética e que são mantidos unidos pela ação de forças ........ .
a) nêutrons - atrativa - elétricas
b) elétrons - repulsiva - nucleares
c) prótons - repulsiva - nucleares
d) prótons - repulsiva - gravitacionais
e) nêutrons - atrativa - gravitacionais
pergunta:Os modelos atômicos anteriores ao modelo de Bohr, baseados em conceitos da física clássica, não explicavam o espectro de raias observado na análise espectroscópica dos elementos químicos. Por exemplo, o espectro visível do átomo de hidrogênio - que possui apenas um elétron - consiste de quatro raias distintas, de freqüências bem definidas.
No modelo que Bohr propôs para o átomo de hidrogênio, o espectro de raias de diferentes freqüências é explicado
a) pelo caráter contínuo dos níveis de energia do átomo de hidrogênio.
b) pelo caráter discreto dos níveis de energia do átomo de hidrogênio.
c) pela captura de três outros elétrons pelo átomo de hidrogênio.
d) pela presença de quatro isótopos diferentes numa amostra comum de hidrogênio.
e) pelo movimento em espiral do elétron em direção ao núcleo do átomo de hidrogênio.
pergunta:O decaimento de um átomo, de um nível de energia excitado para um nível de energia mais baixo, ocorre com a emissão simultânea de radiação eletromagnética.