Questões de Concurso sobre Física Moderna

Considerando os fenômenos físicos clássicos e relativísticos, assinale a alternativa CORRETA:

Um átomo emite luz. O tempo da transição eletrônica que produz essa radiação é 𝜏. Admitindo que a incerteza na posição do fóton seja igual ao comprimento do pulso de luz associado ao fóton emitido, qual a incerteza mínima no número de onda desse fóton?

A energia nuclear é uma fonte de energia que pode ser utilizada para gerar eletricidade. Qual dos processos abaixo está diretamente relacionado à produção de energia nuclear?

A interação entre as radiações eletromagnéticas (REM) e os constituintes da superfície terrestre é fundamental em diversas áreas, como detecção de recursos naturais, monitoramento ambiental e planejamento urbano. Essa interação é influenciada por propriedades espectrais dos materiais presentes, permitindo análise e interpretação das características do ambiente terrestre por meio de sensores remotos.

A formação do arco-íris é um exemplo específico de um processo ótico de interação entre REM e os constituintes da superfície terrestre denominado de

Relacione os seguintes tipos de radiação às respectivas características.

1. Radiação líquida

2. Radiação de onda curta

3. Radiação de corpo negro

( ) Emissão de um corpo em equilíbrio termodinâmico que absorve completamente a radiação de qualquer comprimento de onda, descrita pelas leis de Planck e Stefan-Boltzmann.

( ) Radiação solar com comprimento de onda inferior a 5µm, geralmente associada à irradiância solar.

( ) Saldo do balanço de radiação e pode ser medida experimentalmente com um saldo-radiômetro.

Assinale a opção que indica a relação correta, na ordem apresentada.

Um físico estuda a emissão de radiação eletromagnética de uma fonte específica e observa que ela emite uma radiação com frequência de 5,0 × 10¹⁴ Hz. Sabendo que a energia de um fóton é diretamente proporcional à frequência da radiação, e utilizando o valor aproximado da constante de Planck h = 7 × 10⁻³⁴ J · s, é correto afirmar que a energia de cada fóton emitido é de:

Durante uma escavação arqueológica, um arqueólogo encontra restos de uma antiga fogueira contendo pedaços de madeira. A atividade do carbono-14 na amostra de madeira é medida e encontrada como sendo 12,5% da atividade do carbono-14 em organismos vivos. Sabendo que a meia-vida do carbono-14 é de aproximadamente 5.730 anos, a idade da amostra de madeira pode ser determinada e vale (Dados: ln2 = 0,693 e ln(0,125) = −2,079).

A radiação é composta por elementos que são fisicamente instáveis e possuem a capacidade de emitir energia sob forma de partículas ou radiação eletromagnética. Esses elementos podem emitir radiação (alfa, beta e gama). A radiação alfa

Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr apresentou um novo modelo para o átomo de hidrogênio. Seu modelo superou as dificuldades do modelo planetário desenvolvido por Rutherford. Bohr considerou as ideias dos níveis de energia quantizada, concebida por Planck, aos elétrons em órbita atômica imaginado por Rutherford. A teoria de Bohr teve sua relevância para o desenvolvimento da Física quântica. Sobre o modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, podemos afirmar que:

Sobre os processos de decaimentos, alfa, beta e gama, de um núcleo radiativo, podemos afirmar que:

A radiação tipicamente emitida por um laser tem comprimento de onda da ordem de alguns metros, o que explica seu alto poder de penetração.

Um hospital utiliza o isótopo radioativo Tecnécio-99m (^99mTc) para exames de diagnóstico por imagem. O Tecnécio-99m tem uma meia-vida de aproximadamente 6 horas. Se uma dose inicial de 120 mg de Tecnécio-99m é administrada a um paciente, quanto tempo será necessário para que a quantidade de isótopo no corpo do paciente caia para 15 mg? (Dados: ln2 = 0,693 e ln(0,125) = −2,079.)

Na técnica de deposição de filmes finos, é desejável, entre outros requisitos,

Para que o processo de emissão estimulada ocorra, é necessário que haja um nível superior com energia igual à do fóton incidente.

O modelo atômico do átomo de hidrogênio proposto por Niels Bohr, em 1913, apresentava o conceito de nuvem eletrônica, posteriormente reformado no contexto da física quântica.

O fenômeno da radiação de corpo negro dá-se quando um feixe de luz incide sobre a superfície negra de uma placa metálica e é refletido com energia quantizada.

Observe o gráfico a seguir.

O gráfico representado acima contém o comportamento do percentual de átomos radioativos de quatro amostras radioativas: R, S, T e U, em função do tempo, dado em unidades arbitrárias (u. a.). No tempo inicial (igual a zero) há 100% dos átomos das amostras. De acordo com o gráfico, qual das amostras tem maior meia-vida?

Com o experimento realizado por Franck e Hertz em 1914, foi verificada a natureza quântica dos níveis energéticos do átomo de hidrogênio, como proposto no modelo atômico de Bohr. No experimento, elétrons são emitidos por um cátodo e são acelerados na direção de um ânodo, por uma diferença de potencial. No cátodo, os elétrons são emitidos por efeito

Observe as seguintes afirmações sobre a blindagem da radiação ionizante:

I – Não é recomendado o uso de materiais pesados para a blindagem dessa radiação devido a um efeito chamado de “bremsstrahlung”.

II – Devido à sua forte interação com a matéria através das forças Coulombianas e baixa distância de penetração, até uma folha de papel consegue blindar esta radiação.

III – Urânio empobrecido é muitas vezes utilizado como blindagem desse tipo de radiação devido ao seu alto número atômico.

As afirmativas que falam da blindagem de raios alfa, beta e gama, respectivamente são:

A respeito do levantamento radiométrico em salas de raios-X diagnósticos, indique a alternativa INCORRETA: