P3 - Física 3 2022-2

Prova 3 Sempre demonstrem as contas literalmente antes de aplicar os valores numéricos. Questões de múltipla escolha sem a justificativa (correta) não serão consideradas. NÃO preencham o formulário, ao final da prova, insiram o pdf com a resolução no Classroom. matheus.candiani@unesp.br Alternar conta Seu e-mail será registrado quando você enviar este formulário. 1. A figura mostra um poço de potencial infinito, mas com um degrau no seu interior. (a) Para uma partícula com energia E<U0 determine as funções de onda e seus coeficientes, as condições de contorno e a energia na região de potencial nulo. Aqui, apenas montem a expressão que precisa ser normalizada, não precisa resolvê-la. (b) Faça um esboço da função de onda no poço nas condições de (a). (c) Agora, para uma partícula com energia E> U0 determine as funções de onda e suas condições de contorno. (d) Faça um esboço da função de onda no poço nas condições de (c). (4 pontos) Sua resposta 2. O experimento de Young, quando aplicado à radiação eletromagnética monocromática comprova sua natureza ondulatória. Contudo, ao fazer o mesmo experimento com elétrons, os resultados obtidos mostram que: (0,75 ponto). Justifique a sua resposta a) A hipótese de De Broglie estava errada; partículas subatômicas se movem à velocidade da luz no vácuo b) A hipótese de De Broglie estava correta; partículas subatômicas possuem velocidade relativísticas. c) A hipótese de De Broglie estava correta; partículas subatômicas possuem comportamento ondulatório. d) O princípio da incerteza de Heisenberg impede que partículas tenham comportamento ondulatório. 3. Sobre o efeito Compton é correto afirmar que: ((0,75 ponto). Explique o porquê de sua resposta.) (b) O raio-X espalhado possui energia menor (menor frequência) do que o raio-X incidente por conta da transferência de momento quando o fóton colide com um elétron. (c) O comprimento de onda espalhado é menor do que o da onda incidente, comprovando a transferência de energia do elétron para o fóton. (d) Comprova o comportamento ondulatório do fóton de raios-X ao interagir com o núcleo atômico. 4. Sobre a radiação do corpo negro é correto afirmar que: ((0,75 ponto). Explique o porquê de sua resposta.) (a) Planck quantizou a radiação eletromagnética. (b) Planck explicou a catástrofe do ultravioleta como sendo um limite para estrelas gigantes. (c) Planck demonstrou que um corpo negro não existe uma vez que, para baixos comprimentos de onda, a "catástrofe do ultravioleta" impediria a vida no universo. (d) Planck supôs que as energias dos osciladores do corpo negro são quantizadas, o que leva a uma função distribuição, f(x), que ajusta perfeitamente o espectro de radiação solar, por exemplo. 5. Sobre o efeito fotoelétrico, é verdade que: ((0,75 ponto). Explique o porquê de sua resposta.) (a) A frequência de corte é um limite teórico, não alcançado experimentalmente. (b) Planck explicou o efeito quantizando a luz. (c) Um elétron absorve exatamente a energia equivalente à sua função trabalho. (d) A frequência e o potencial de corte só podem ser explicados ao considerar a luz como partícula, os fótons. 6. Uma espaçonave é lançada para um planeta situado a uma distância de 50 anos-luz da Terra. A nave se desloca com velocidade de 0,992c. Uma astronauta no interior da nave tem, quando do seu lançamento, 20 anos. (a) qual a sua idade biológica quando a nave chegar ao novo planeta? (b) qual a sua idade medida por uma pessoa na Terra? (3 pontos) Opção 1 14/09/2022 18:17 Prova 3 Google Formulários https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfT1LAdepVro_3LNYWBOqZZLouO39PGooqqqCqRqQ5SUUJa5Q/viewform?hr_submission=ChkI5S... 4/4