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1 - A escolha do ano de 2005 como o Ano Mundial da Física teve como um de seus objetivos a comemoração do centenário da publicação dos primeiros trabalhos de Albert Einstein. No entanto, é importante salientar que muitos outros cientistas contribuíram para o excepcional desenvolvimento da Física no século passado. Entre eles cabe destacar Max Planck, o qual, em 1900, propôs a teoria da quantização da energia. Segundo esta teoria, um corpo negro irradia energia de forma _________, em porções que são chamadas de _________, cuja energia é proporcional à _________ da radiação eletromagnética envolvida nessa troca de energia. A sequência de termos que preenche corretamente as lacunas do texto é a) descontínua – prótons – frequência b) contínua – prótons – amplitude c) descontínua – fótons – frequência d) contínua – fótons – amplitude e) descontínua – elétrons – frequência 2 - A luz emitida por uma lâmpada fluorescente é produzida por átomos de mercúrio excitados, que, ao perderem energia, emitem luz. Alguns dos comprimentos de onda de luz visível emitida pelo mercúrio, nesse processo, estão mostrados nesta tabela: Considere que, nesse caso, a luz emitida se propaga no ar. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, em comparação com os de luz violeta, os fótons de luz amarela têm a) menor energia e menor velocidade. b) maior energia e maior velocidade. c) menor energia e mesma velocidade. d) maior energia e mesma velocidade. 3 - 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

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Revisão de Física Moderna. Efeito Fotoelétrico, modelo atômico de Bohr e Teoria dos quanta.

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1 -  A escolha do ano de 2005 como o Ano Mundial da Física teve como um de seus objetivos a comemoração do centenário da publicação dos primeiros trabalhos de Albert Einstein.No entanto, é importante salientar que muitos outros cientistas contribuíram para o excepcional desenvolvimento da Física no século passado. Entre eles cabe destacar Max Planck, o qual, em 1900, propôs a teoria da quantização da energia.Segundo esta teoria, um corpo negro irradia energia de forma _________, em porções que são chamadas de _________, cuja energia é proporcional à _________ da radiação eletromagnética envolvida nessa troca de energia.A sequência de termos que preenche corretamente as lacunas do texto é

a) descontínua – prótons – frequênciab) contínua – prótons – amplitudec) descontínua – fótons – frequênciad) contínua – fótons – amplitudee) descontínua – elétrons – frequência

2 - A luz emitida por uma lâmpada fluorescente é produzida por átomos de mercúrio excitados, que, ao perderem energia, emitem luz.Alguns dos comprimentos de onda de luz visível emitida pelo mercúrio, nesse processo, estão mostrados nesta tabela:

Considere que, nesse caso, a luz emitida se propaga no ar.Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, em comparação com os de luz violeta, os fótons de luz amarela têm

a) menor energia e menor velocidade.b) maior energia e maior velocidade.c) menor energia e mesma velocidade.d) maior energia e mesma velocidade.

3 - 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.

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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.

4 - Sem dúvida alguma, uma verdadeira festa de cores apresenta-se aos nossos olhos, quando chegamos à seção de hortifrutigranjeiros de um supermercado ou de uma feira livre. Só para citar alguns exemplos vemos: o amarelo de um melão maduro, o vermelho de um tomate maduro, o violeta de uma berinjela, o verde de uma folha de alface, o branco da farinha de tapioca, etc. Com respeito a esse festival de cores podemos afirmar que: 

a) essas sensações de cores chegam aos nossos olhos através de ondas que oscilam longitudinalmente.b) dentre os exemplos citados acima, a farinha de tapioca absorve todas as frequências do espectro da luz que nela incide. Por isso ela é branca.c) dentre os exemplos apresentados acima, o comprimento de onda relacionado à cor emitida pela berinjela é maior que o da cor emitida pelo melão.d) a energia de um fóton de luz associada a cor emitida pela alface é maior que a energia de um fóton da cor emitida pelo tomate.

5 - No ano passado, comemorou-se o centenário de divulgação de teorias atribuídas a Albert Einstein. Entre elas, destaca-se a do “efeito fotoelétrico”, o qual consiste na retirada de elétrons da superfície de um metal atingido por radiações eletromagnéticas que cedem energia aos elétrons do metal. Nesse efeito, a energia dos fótons incidentes depende diretamente da __________ da radiação incidente, enquanto o número de elétrons liberados por ação da radiação depende da _________ dessa radiação.

As informações que preenchem correta e respectivamente as lacunas estão reunidas em

a) intensidade - velocidadeb) intensidade - freqüênciac) freqüência - intensidaded) freqüência - velocidadee) velocidade – intensidade

6-  O efeito fotoelétrico, explorado em sensores, células fotoelétricas e outros detectores eletrônicos de luz, refere-se à capacidade da luz de retirar elétrons da superfície de um metal. Quanto a este efeito, pode-se afirmar que

a) a energia dos elétrons ejetados depende da intensidade da luz incidente.b) a energia dos elétrons ejetados é discreta, correspondendo aos quanta de energia.

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c) a função trabalho depende do número de elétrons ejetados.d) a velocidade dos elétrons ejetados depende da cor da luz incidente.e) o número de elétrons ejetados depende da cor da luz incidente.

7 – O  efeito fotoelétrico foi descoberto experimentalmente por Heinrich Hertz em 1887. Em 1905, Albert Einstein propôs uma explicação teórica para esse efeito, a qual foi comprovada experimentalmente por Millikan, em 1914. Essa comprovação experimental deu a Einstein o prêmio Nobel de Física de 1921. Em relação a esse efeito, assinale a alternativa correta.

a) O efeito fotoelétrico ocorre quando um elétron colide com um próton.b) A teoria de Einstein considerou que a luz nesse caso se comporta como uma onda.c) Esse efeito é observado quando fótons atingem uma superfície metálica.d) Esse efeito é utilizado para explicar o funcionamento de fontes de laser.e) Inexistem aplicações tecnológicas desse efeito em nosso cotidiano, pois ele ocorre somente no nível atômico.

8 i( UFRN 2008) Quando há incidência de radiação eletromagnética sobre uma superfície metálica, elétrons podem ser arrancados dessa superfície e eventualmente produzir uma corrente elétrica. Esse fenômeno pode ser aplicado na construção de dispositivos eletrônicos, tais como os que servem para abrir e fechar portas automáticas.Ao interagir com a superfície metálica, a radiação eletromagnética incidente se comporta como

a) onda, e o fenômeno descrito é chamado de efeito fotoelétrico.b) partícula, e o fenômeno descrito é chamado de efeito fotoelétrico.c) partícula, e o fenômeno descrito é chamado de efeito termiônico.d) onda, e o fenômeno descrito é chamado de efeito termiônico.

9 -  No efeito fotoelétrico, um elétron em um átomo absorve a energia de um fóton incidente e é ejetado do átomo. a energia mínima necessária para cada material ejetar um elétron neste efeito é chamada de função trabalho do material. O elétron é ejetado com uma energia igual à do fóton incidente menos o valor da função trabalho do material. Na tabela abaixo, estão listados vários materiais com suas respectivas funções trabalho, dadas em elétron-volto(eV). Suponha que um laser na faixa do ultravioleta, com comprimento de onda igual a 248 nm, incida sobre a superfície de cada um dos materiais listados na tabela. considere o produto da constante de Planck pela velocidade da luz, hc = 1240 nm.eV. Nestas condições, ocorrerá o efeito fotoelétrico:

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a) somente no Sódiob) somente no Sódio e Magnésioc) somente no Sódio, Magnésio e Alumíniod) somente no Sódio, Magnésio, Alumínio e Selênioe) em todos os materiais da tabela

10 - Em 1887 Heinrich Hertz realizou as experiências que confirmaram a existência de ondas eletromagnéticas e ainda observou que uma descarga elétrica entre dois eletrodos dentro de uma ampola de vidro, conforme a figura ao lado, é facilitada quando a radiação luminosa incide em um dos eletrodos, fazendo com que elétrons sejam emitidos de sua superfície. Esse fenômeno foi chamado efeito fotoelétrico.

A física clássica foi incapaz de explicar o efeito fotoelétrico. Em 1905, Einstein publicou um artigo explicando o efeito fotoelétrico, que desafiava os físicos da época, a partir da quantização da energia introduzida por Planck, marcando assim o início da física quântica. Em 1921, esse trabalho deu ao cientista alemão o prêmio Nobel de Física. O efeito fotoelétrico é um fenômeno historicamente importante no contexto da física moderna. O efeito fotoelétrico é a base de várias aplicações tecnológicas. Como exemplo, podemos citar os sensores fotoelétricos e sua gama de utilização,

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como no cinema falado e leitura laser nos discos compactos. (Adaptado de Cavalcante, M. A., Tavolaro, C. R.C., Souza, D. F. de. & Muzinatti, J. Uma Aula Sobre o Efeito Fotoelétrico no desenvolvimento de competências e habilidades. Física na Escola, v.3, n.1, 2002)

Acerca do assunto tratado no texto II, para explicar o efeito fotoelétrico, Albert Einstein mostrou que a energia cinética máxima dos elétrons, emitidos por uma placa metálica iluminada, depende

a) da freqüência e não do comprimento de onda da luz incidente.b) exclusivamente da amplitude da onda luminosa incidente.c) do comprimento de onda e não da freqüência da onda luminosa incidente.d) da freqüência e não da amplitude da onda luminosa incidente.e) da amplitude e não do comprimento de onda da luz incidente.

11 - Em 1905, Einstein questionou o modelo ondulatório da luz e propôs para ela um modelo corpuscular, assim como havia feito Isaac Newton. Sobre o modelo corpuscular para a luz proposto por Einstein, para explicar o efeito fotoelétrico, é CORRETO afirmar que:

a) a liberação do elétron da superfície do metal, no efeito fotoelétrico, resulta da interação do fóton com os elétrons mais fortemente ligados aos átomos do metal.b) o fóton interage com o elétron mais fortemente ligado aos átomos do metal e cede somente parte de sua energia.c) o fóton interage com os elétrons menos ligados aos átomos do metal e cede somente parte de sua energia.d) o fóton interage com os elétrons menos ligados com os átomos do metal e cede toda a sua energia.e) a função trabalho, uma característica do material emissor, é a energia mínima que deve ser fornecida aos elétrons mais ligados aos átomos do metal, para extraí-los.

12 - (IFG 2013) As afirmativas a seguir são referentes à entropia e ao efeito fotoelétrico.

I. À medida que ocorrem os processos naturais, aumenta a entropia do Universo.II. A energia utilizável aumenta à medida que ocorre a evolução do Universo.III. Podemos afirmar que o Universo caminha para uma espécie de “morte térmica” de entropia mínima.IV. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética.V. Uma superfície metálica fotossensível somente emite fotoelétrons quando a frequência da luz incidente nessa superfície excede certo valor máximo, que depende do metal.

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VI. O efeito fotoelétrico pode ser explicado satisfatoriamente com a adoção de um modelo corpuscular para a luz.

É correto afirmar que, dentre as afirmativas acima:

a) Apenas uma é correta.b) Há mais de três corretas.c) Não há incorretas.d) Apenas duas estão incorretas.e) Há igual quantidade de corretas e incorretas.

13 - A transmissão, pela TV, de um evento a longa distância, via satélite, envolve a propagação de ondas eletromagnéticas em diferentes freqüências. A câmera recebe LUZ VISÍVEL e gera um sinal eletrônico que é transmitido ao satélite na faixa de MICROONDAS; estas são retransmitidas para uma estação receptora, que por sua vez transmite para os aparelhos de TV, em sua região, um sinal na faixa conhecida por ONDAS DE RÁDIO. Assinale a alternativa que apresenta essas faixas do espectro eletromagnético em ordem crescente de freqüências.

a) microondas, ondas de rádio, luz visívelb) ondas de rádio, luz visível, microondasc) luz visível, ondas de rádio, microondasd) ondas de rádio, microondas, luz visível

14 - Uma alternativa para reduzir o consumo de energia elétrica, sem prejudicar o conforto do consumidor, é a troca de lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes. Isto se deve ao fato de que as lâmpadas fluorescentes são chamadas também de lâmpadas frias, emitindo luz com comprimentos de onda específicos na região espectral da luz visível, enquanto que as lâmpadas incandescentes emitem um espectro largo e contínuo, que atinge comprimentos de onda bem acima dos da luz visível. Considerando o exposto, é correto afirmar que as lâmpadas incandescentes consomem mais energia produzindo a mesma quantidade de luz visível que uma fluorescente porque emitem:

a) Muita radiação infravermelha.b) Muita radiação beta.c) Muita radiação azul.d) Muita radiação ultravioleta.e) Muita radiação gama.

15 - Ondas eletromagnéticas são caracterizadas por suas freqüências e seus comprimentos de onda. A alternativa que apresenta as ondas em ordem crescente de comprimento de onda é

a) raios gama – luz visível – microondas.b) infravermelho – luz visível – ultravioleta.

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c) luz visível – infravermelho – ultravioleta.d) ondas de rádio – luz visível – raios X.e) luz visível – ultravioleta – raios gama.

gabarito a

16- Os fornos de microondas funcionam com base em um magnetron, uma bobina magnética extremamente forte. O magnetron opera em quase a mesma freqüência utilizda pelos telefones sem fio e pelas redes de computadores "wireless". Analise as seguintes afirmações:

I. Mediante o processo de ressonância, as micro-ondas emitidas no forno são absorvidas pelas moléculas de água existentes nos alimentos aumentando sua energia de vibração, produzindo o aquecimento dos alimentos.II. As microondas são ondas eletromagnéticas, de alta freqüência e pequeno comprimento de onda em comparação com as ondas de rádio.III. com o aumento de temperatura do alimento, este passa a emitir parte da energia que recebeu das microondas na faixa do infravermelho, em freqüências maiores do que as das micro-ondas.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s):

a) I, II e IIIb) II e IIIc) I e IIId) IIIe) I

17 - Tradicional homenagem reuniu milhares de pessoas no entorno da Praça Santuário de Nazaré Noite iluminada à Nossa Senhora Cerca de 40 mil pessoas acompanharam ontem a festa dos Fogos do Círio 2007. A queima de fogos, que encerra a quadra nazarena, este ano trouxe uma novidade. Foi a primeira celebração “piromusical”, que aliou os fogos a uma apresentação musical. Durante os cerca de 15 minutos, uma banda tocou em um trio-elétrico e foi acompanhada do estouro dos mais de 2 mil fogos de artifício, entre bombas e efeitos. O espetáculo emocionou as milhares de pessoas que compareceram às imediações da Basílica Santuário.

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A partir do texto é correto afirmar: 

a) O tipo das ondas responsáveis pelas sensações sonoras provindas da banda musical e do estouro das bombas, possui a mesma velocidade do tipo das ondas responsáveis pelas sensações visuais das luzes provindas dos efeitos pirotécnicos, pois ambas se propagamb) A freqüência associada à luz azul, provinda dos efeitos pirotécnicos dos fogos, é menor que a freqüência associada à luz amarela.c) O comprimento da onda associado à luz verde, provinda dos efeitos pirotécnicos dos fogos, é maior que o comprimento de onda associada à luz alaranjada.d) Dentre as várias cores emitidas pelos fogos, a que possui a menor freqüência a ela associada é a cor vermelha.

18 - No sítio www.digitaldrops.com.br, pode ser encontrada a oferta de uma caneta que na verdade é um gravador de voz com 512 MB que funciona como pen drive USB. Ela também tem MP3 Player, rádio FM, e é a prova de choque. A gravação de nossa voz é um registro tecnológico de ondas produzidos em nossa laringe pelas vibrações periódicas das cordas vocais, e as ondas de rádio FM encontram-se propagando entre antenas emissoras e receptoras. Quanto às características das ondas provenientes dessas inovações tecnológicas, podemos afirmar que

a) ao ouvirmos vozes gravadas, quanto à altura, temos as graves com maior freqüência que as agudasb) as gravações de vozes de diferentes pessoas são diferenciadas, mesmo que sejam da mesma altura, pela intensidade sonora de cada uma.c) as freqüências espectrais dos sinais de rádio FM são maiores que as dos sinais de rádio AM.d) a amplitude das ondas sonoras codificadas para serem gravadas caracteriza a altura da voz.e) os sinais de rádio FM recebidos em aparelhos eletrônicos são ondas eletromagnéticas mais curtas que as ondas ultravioleta. 

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19 - No início do século XX, foram propostos dois modelos atômicos da matéria, segundo os quais o átomo era constituído de um pequeno núcleo formado por cargas positivas e, em torno desse núcleo, orbitavam os elétrons.O modelo de Rutherford (1911) baseava-se em experimentos de espalhamento de partículas alfa desviadas pelos núcleos atômicos, enquanto o modelo de Bohr (1913), que procurava superar as limitações do modelo anterior, explicava o espectro de linhas de emissão do átomo de hidrogênio supondo que os elétrons podiam realizar transições entre as órbitas eletrônicas.

Em relação a um dos modelos acima citados, pode-se afirmar também:

a) O modelo de Bohr explicava a estabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir da quantização do momento angular.b) O modelo de Bohr mostrava a instabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir dos experimentos de espalhamento de partículas alfa.c) O modelo de Rutherford explicava a instabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir da quantização da energia.d) O modelo de Rutherford mostrava a estabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir de experimentos de espalhamento de partículas alfa.

20 - Se um elétron move-se de um nível de energia para outro mais afastado do núcleo do mesmo átomo, é CORRETO afirmar que, segundo Bohr,

a) há emissão de energia.b) há absorção de energia.c) há emissão de luz de um determinado comprimento de onda.d) não há variação de energia.e) o número atômico varia.

21 - O modelo de Bohr considera o átomo de hidrogênio como sendo equivalente a um sistema solar em miniatura, no qual o núcleo (próton maciço) seria o Sol, em torno do qual o elétron (planeta) descreve uma órbita circular. Assume como hipótese que a órbita permitida ao elétron seria aquela na qual o mesmo se movimenta, indefinidamente, sem perder energia. 

Este modelo tinha como objetivo explicar.

a) A interação entre os elétrons e prótons a nível atômico.b) O espalhamento observado das partículas alfas que incidem sobre um filme de ouro.c) Os elétrons arrancados da superfície de um material isolante devido à incidência da luz sobre esse material.

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d) A variação da velocidade da luz no vácuo.e) O espectro de emissão, na região do visível, do átomo de hidrogênio e a instabilidade do modelo do átomo de Rutherford.

22 - Considere as afirmações sobre o átomo.

I. A energia do elétron ligado é sempre negativa.II. Um elétron ligado pode assumir qualquer valor de energia.III. Ao decair do primeiro estado excitado para o estado fundamental, o elétron absorve um quantum de energia.

Com base na Física Moderna e em seus conhecimentos, está(ão) correta(s) a(s) afirmação(ões)

a) I apenas.b) II apenas.c) III apenas.d) I, II e III.e) II e III apenas.

23 - Quando acionamos uma lâmpada fluorescente, estabelece-se entre seus eletrodos elétrica que força elétrons a se moverem através do gás à baixa pressão armazenado no tubo de vidro. No caminho de um e outro esses elétrons colidem com os átomos do gás. Essas colisões excitam os átomos. Nesse sentido, são feitas as seguintes afirmativas: 

I. Quando os elétrons excitados para seus níveis de energia o emitem radiação eletromagnética em todas as frequências do espectro.II. A energia dos elétrons excitados é inteiramente transformada em energia cinética translacional dos átomos do gás contido no tubo de vidro. III. A frequência da radiação emitida pelos elétrons excitados depende dos valores de energia desses elétrons antes e depois da emissão. IV. A lâmpada fluorescente é considera uma lâmpada “fria” porque não emite radiação infravermelha e, portanto, não se aquece. 

A alternativa que só contém afirmativa correta(s) é a:

a) Ib) I e IIc) IIId) III e IVe) IV

1 - C 2 – C 3 – E 4 – D 5 – C 6 - D 7- C 8 – B 9- C 10 - D 11 – D 12 – E 13 – D

14 – A 15- A 16 – A 17 – D 18 – C 19 – A 20 – B 21 – E 22 – A 23 – D