Exercícios sobre física moderna (com respostas explicadas)
Física Moderna é um ramo da física surgido no início do século XX, que estuda fenômenos como mecânica quântica e relatividade, transformando nossa compreensão do universo em escalas atômicas e cósmicas.
Resolva as questões abaixo para testar seus conhecimentos sobre Física Moderna.
Questão 1
Classifique cada uma das frases abaixo sobre a radiação do corpo negro como Verdadeira (V) ou Falsa (F) e depois escolha a alternativa correta.
I. A cor da luz emitida por um corpo depende de sua temperatura;
II. Corpo negro é aquele que absorve toda e qualquer radiação térmica que inside sobre ele;
III. O espectro de emissão do corpo negro é exatamente igual ao espectro de absorção, independente do valor da temperatura.
a) V, V, V.
b) F, V, V.
c) V, V, F.
d) F, F, F.
Resposta correta: alternativa c) V, V, F.
A terceira afirmação está errada porque o experimento mostrou que o aumento da temperatura causa um deslocamento do espectro de emissão para a região do ultravioleta, em comparação ao espectro da luz absorvida.
Questão 2
O que á a catástrofe do ultravioleta? Em qual experimento ela foi observada?
a) É o deslocamento do espectro de emissão para a região do ultravioleta em comparação ao espectro da luz absorvida, provocado pelo aumento de temperatura. Ela foi observada no efeito fotoelétrico.
b) É o deslocamento do espectro de emissão para a região do ultravioleta em comparação ao espectro da luz absorvida, provocado pelo aumento de temperatura. Ela foi observada na radiação do corpo negro.
c) É a obtenção de um espectro de emissão exatamente igual ao espectro da luz absorvida por um corpo que é iluminado com luz ultravioleta. Ela foi observada no efeito fotoelétrico.
d) É a obtenção de um espectro de emissão exatamente igual ao espectro da luz absorvida por um corpo que é iluminado com luz ultravioleta. Ela foi observada na radiação do corpo negro.
Resposta correta: alternativa b)
A catástrofe do ultravioleta foi obtida nos experimentos de radiação do corpo negro e está relacionada com o deslocamento do espectro de emissão para a região do ultravioleta com o aumento da temperatura. Esse fenômeno foi observado para todos os corpos estudados, independente dos materiais que os constituiam.
Questão 3
Qual alternativa completa corretamente a seguinte frase?
Os resultados obtidos nos experimentos do corpo negro levaram Planck a propor
a) a relação entre massa e energia, dada por E = m.c2
b) a dilatação do tempo.
c) a contração do comprimento.
d) a quantização da energia.
Resposta correta: alternativa d) a quantização da energia.
Max Planck se debruçou sobre os resultados experimentais, e mostrou que eles só poderiam ser explicados caso a emissão da radiação pelo corpo negro acontecesse em pequenos pacotes de energia bem definidos e não em um contínuo de energia.
Ele chamou esses pacotes de energia de quantum.
Questão 4
O que é o efeito fotoelétrico?
a) É a emissão de luz por corpos metálicos submetidos à corrente elétrica.
b) É o desvio produzido na trajetória da luz pela corrente elétrica.
c) É a obtenção de corrente elétrica por corpos metálicos sujeitos à iluminação.
d) É a produção de uma corrente elétrica formada pela luz, e não por elétrons.
Resposta correta: alternativa c) É a obtenção de corrente elétrica por corpos metálicos sujeitos à iluminação.
Como o próprio nome do efeito diz, foto vem de luz e elétrico vem de eletricidade, é um efeito elétrico produzido pela luz.
Mais precisamente, é a produção de corrente elétrica por corpos metálicos iluminados, porque os elétrons podem escapar dos metais ao absorverem a energia das radiações eletromagnéticas.
Questão 5
O modelo corpuscular proposto por Einstein para explicar o efeito fotoelétrico, levou ao questionamento sobre a natureza da luz. Afinal a luz é uma onda ou uma partícula?
a) A luz é uma onda eletromagnética, sob qualquer condição.
b) A luz é uma partícula, sob qualquer condição.
c) A luz tem misturadas as características tanto de onda quanto de partícula, sob qualquer condição.
d) A luz assume o comportamento de onda ou de partícula dependendo da condição à qual é submetida.
Resposta correta: alternativa d) A luz assume o comportamento de onda ou de partícula dependendo da condição à qual é submetida.
A luz se comporta como uma onda ou como uma partícula dependendo do fenômeno estudado e do observador.
Os fenômenos luminosos como, por exemplo, a difração e refração da luz, só podem ser explicados pelo comportamento de onda da luz. Já o efeito fotoelétrico só pode ser explicado pelo comportamento corpuscular da luz.
Questão 6
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SOUTO, Ana. Exercícios sobre física moderna (com respostas explicadas). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-fisica-moderna-com-respostas-explicadas/. Acesso em:
