Exercícios sobre Radiação de Corpo Negro e Quantização da Energia

01. Radiação de corpo negro e quantização da energia: (UFMG) O diagrama apresenta o espectro eletromagnético com as identificações de diferentes regiões em função dos respectivos intervalos de comprimento de onda no vácuo.

É CORRETO afirmar que, no vácuo:

A) os raios γ se propagam com maiores velocidades que as ondas de rádio.

B) os raios x têm menor frequência que as ondas longas.

C) todas as radiações têm a mesma frequência.

D) todas as radiações têm a mesma velocidade de propagação.

 

 

02. (UFRS) “De acordo com a teoria formulada em 1900 pelo físico alemão Max Planck, a matéria emite ou absorve energia eletromagnética de maneira ______________ emitindo ou absorvendo __________________, cuja energia é proporcional à ______________ da radiação eletromagnética envolvida nessa troca de energia.” Assinale a alternativa que, pela ordem, preenche CORRETAMENTE as lacunas.

A) Contínua – quanta – amplitude

B) Descontínua – prótons – frequência

C) Descontínua – fótons – frequência

D) Contínua – elétrons – intensidade

E) Contínua – nêutrons – amplitude

 

 

03. Radiação de corpo negro e quantização da energia: (UNESP–2006) Sabe-se que a energia de um fóton é proporcional à sua frequência. Também é conhecido experimentalmente que o comprimento de onda da luz vermelha é maior que o comprimento de onda da luz violeta que, por sua vez, é maior que o comprimento de onda dos raios X. Adotando a constância da velocidade da luz, pode-se afirmar que:

A) a energia do fóton de luz vermelha é maior que a energia do fóton de luz violeta.

B) a energia do fóton de raio X é menor que a energia do fóton de luz violeta.

C) as energias são iguais, uma vez que as velocidades são iguais.

D) as energias dos fótons de luz vermelha e violeta são iguais, pois são parte do espectro visível, e são menores que a energia do fóton de raio X.

E) a energia do fóton de raio X é maior que a do fóton de luz violeta, que é maior que a energia do fóton de luz vermelha.

 

 

04. (UFMG) As ondas eletromagnéticas, ao contrário das ondas mecânicas, não precisam de um meio material para se propagar. Considere as seguintes ondas: som, ultrassom, ondas de rádio, micro-ondas e luz. Sobre essas ondas é CORRETO afirmar que:

A) luz e micro-ondas são ondas eletromagnéticas e as outras são ondas mecânicas.

B) luz é onda eletromagnética e as outras são ondas mecânicas.

C) som é onda mecânica e as outras são ondas eletromagnéticas.

D) som e ultrassom são ondas mecânicas e as outras são ondas eletromagnéticas.

 

 

05. Radiação de corpo negro e quantização da energia: (UEL-PR) Alguns semicondutores emissores de luz, mais conhecidos como LEDs, estão sendo introduzidos na sinalização de trânsito das principais cidades do mundo. Isto se deve ao tempo de vida muito maior e ao baixo consumo de energia elétrica dos LEDs em comparação com as lâmpadas incandescentes, que têm sido utilizadas para esse fim. A luz emitida por um semicondutor é proveniente de um processo físico, onde um elétron excitado para a banda de condução do semicondutor decai para a banda de valência, emitindo um fóton de energia E = hν. Nesta relação, h é a constante de Planck, ν é a frequência da luz emitida (ν = c/λ, onde c é a velocidade da luz e λ o seu comprimento de onda), e E equivale à diferença em energia entre o fundo da banda de condução e o topo da banda de valência, conhecida como energia de gap do semicondutor. Com base nessas informações e no conhecimento sobre o espectro eletromagnético, é CORRETO afirmar:

A) A energia de gap de um semicondutor será tanto maior quanto maior for o comprimento de onda da luz emitida por ele.

B) Para que um semicondutor emita luz verde, ele deve ter uma energia de gap maior que um semicondutor que emite luz vermelha.

C) O semicondutor que emite luz vermelha tem uma energia de gap cujo valor é intermediário às energias de gap dos semicondutores que emitem luz verde e amarela.

D) A energia de gap de um semicondutor será tanto menor quanto menor for o comprimento de onda da luz emitida por ele.

E) O semicondutor emissor de luz amarela tem energia de gap menor que o semicondutor emissor de luz vermelha.

 

Exercícios sobre Som e efeito Doppler.

 

06. Radiação de corpo negro e quantização da energia: (Unimontes-MG–2009) Considere as seguintes situações:

I. Elétrons de condução movimentam-se num fio condutor, no qual foi estabelecida uma corrente contínua de grande valor.

II. Elétrons em movimento circular uniforme, no interior de um acelerador de partículas.

III. Elétrons em movimento, a partir do repouso, numa região onde existe um campo elétrico uniforme, de grande intensidade.

Os elétrons estarão emitindo radiação eletromagnética nas situações descritas em:

A) I e III, apenas.

B) I e II, apenas.

C) II e III, apenas.

D) I, II e III.

 

 

07. (PUC Minas–2009) O controle remoto de um aparelho de TV envia pulsos de radiação eletromagnética para um receptor na TV. Essa comunicação entre o controle remoto e o televisor ilustra que essa radiação:

A) somente se propaga através do ar.

B) possui energia inversamente proporcional à sua frequência.

C) difrata e acelera no ar.

D) é uma onda eletromagnética.

 

 

08. Radiação de corpo negro e quantização da energia: (Unioeste-PR–2006) Sobre a Teoria Quântica, é CORRETO afirmar que:

01. o termo quanta é sinônimo de quark, ambos representando subpartículas da estrutura do átomo.

02. a emissão ou absorção de radiação pelo átomo é realizada em “pacotes” de energia denominados quanta.

04. a energia dos quanta pode ser calculada por E = h.f, onde E é a energia, h é a constante de Planck e f é a frequência da radiação.

08. a quantização da energia tem origem nos trabalhos do físico alemão Max Planck, por volta do ano de 1900.

16. o quantum proposto por Planck confirmou a teoria clássica de que a energia é uma espécie de fluido, que passa continuamente de um átomo para outro durante as interações.

32. o spin e o quantum possuem conceitos semelhantes, ambos representando a rotação do elétron em torno de seu eixo.

64. com base na hipótese dos quanta, Albert Einstein elaborou, em 1905, uma nova teoria para a luz, considerando-a como um fluxo de corpúsculos chamados fótons.

Soma ( )

 

 

09. (Enem–2010) Ao contrário dos rádios comuns (AM ou FM), em que uma única antena transmissora é capaz de alcançar toda a cidade, os celulares necessitam de várias antenas para cobrir um vasto território. No caso dos rádios FM, a frequência de transmissão está na faixa dos MHz (ondas de rádio), enquanto, para os celulares, a frequência está na casa dos GHz (micro-ondas). Quando comparado aos rádios comuns, o alcance de um celular é muito menor. Considerando-se as informações do texto, o fator que possibilita essa diferença entre a propagação das ondas de rádio e as de micro-ondas é que as ondas de rádio são:

A) facilmente absorvidas na camada da atmosfera superior conhecida como ionosfera.

B) capazes de contornar uma diversidade de obstáculos como árvores, edifícios e pequenas elevações.

C) mais refratadas pela atmosfera terrestre, que apresenta maior índice de refração para as ondas de rádio.

D) menos atenuadas por interferência, pois o número de aparelhos que utilizam ondas de rádio é menor.

E) constituídas por pequenos comprimentos de onda que lhes conferem um alto poder de penetração em materiais de baixa densidade.

 

 

10. Radiação de corpo negro e quantização da energia: (Enem–2009) O progresso da tecnologia introduziu diversos artefatos geradores de campos eletromagnéticos. Uma das mais empregadas invenções nessa área são os telefones celulares e smartphones. As tecnologias de transmissão de celular atualmente em uso no Brasil contemplam dois sistemas. O primeiro deles é operado entre as frequências de 800 MHz e 900 MHz e constitui os chamados sistemas TDMA/CDMA. Já a tecnologia GSM, ocupa a frequência de 1 800 MHz.

Considerando que a intensidade de transmissão e o nível de recepção “celular” sejam os mesmos para as tecnologias de transmissão TDMA/CDMA ou GSM, se um engenheiro tiver de escolher entre as duas tecnologias para obter a mesma cobertura, levando em consideração apenas o número de antenas em uma região, ele deverá escolher:

A) a tecnologia GSM, pois é a que opera com ondas de maior comprimento de onda.

B) a tecnologia TDMA/CDMA, pois é a que apresenta efeito Doppler mais pronunciado.

C) a tecnologia GSM, pois é a que utiliza ondas que se propagam com maior velocidade.

D) qualquer uma das duas, pois as diferenças nas frequências são compensadas pelas diferenças nos comprimentos de onda.

E) qualquer uma das duas, pois nesse caso as intensidades decaem igualmente da mesma forma independentemente da frequência.

 

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Gabarito com as respostas do simulado de Física sobre Radiação de corpo negro e quantização da energia:

01. D; 02. C; 03. E; 04. D; 05. B; 06. C; 07. D; 08. Resultado 78;

09. B; 10. E