Escola Secundária Filipa de Vilhena

2010/2011

Curso: Gestão e Programação de Sistemas Informáticos

Física e Química

TESTE DE AVALIAÇÃO – Módulo F3 – Luz e Fontes de Luz

11ºAno Turma INúmero: ___ Nome: ____________________________________

Classificação: ___________ Professor: ____________________

Apresenta todos os cálculos que efectuares.No final do enunciado, encontrarás um anexo com alguma informação relevante à sua realização.

Bom Trabalho!

Parte I

1. Num laboratório existe material diverso para o estudo dos átomos. O seguinte diagrama está exposto nesse laboratório para consulta e representa os níveis de energia possíveis para um electrão num átomo de hidrogénio:

1.1. Indica se um electrão que passe do nível n=1 para n=3 estará a libertar ou a absorver energia.

1.2. Calcula a variação de energia de um electrão que passe de n=4 para n=1.

1.3. No decorrer de uma experiência, um electrão passou de um nível desconhecido para n=2. Quando o fez, libertou energia com o valor de 3,25x10-19 J. Determina a cor da radiação observada pelo cientista que realizou a experiência. Consulta os dados em anexo no final do enunciado.

1.4. Numa experiência, excitaram-se diferentes electrões para que atingissem um certo nível de energia. Depois permitiu-se aos electrões que libertassem essa energia, sob a forma de radiação. Um dos electrões desceu para o n=1; um segundo electrão desceu para n=2; um último electrão desceu para n=3. Observou-se a radiação libertada e verificou-se que um libertou radiação ultravioleta; outro libertou radiação infravermelha; o outro libertou radiação visível.

Faz corresponder cada electrão à radiação correcta.

2. Analisa o seguinte excerto de uma notícia:

Um mundo inóspito. Uma camada de ozono praticamente inexistente. Um planeta muito diferente daquele que conhecemos, onde os raios solares são capazes de provocar cancro da pele e queimaduras em apenas 5 minutos de exposição.

O cenário parece pertencer ao universo da ficção científica. Mas é bem mais dramático. Trata-se do resultado da última simulação realizada pela NASA, que prevê como será o planeta em 2065, caso os países não reduzam a produção de substâncias químicas, segundo cita o jornal 20 minutos.

De acordo com o relato da NASA, dois terços da camada de ozono desapareceriam, não só nos pólos mas em todo o mundo. É esta a conclusão a que cientistas da agência espacial norte-americana chegaram, numa simulação que estuda a evolução do planeta desde 1974 até 2065.

Fonte: IOL Diário, 20-03-2009

2.1. O texto refere o perigo da exposição directa aos raios solares, mas não explicita que radiação ameaça a saúde pública. Indica qual a radiação de que nos protege a camada de Ozono.

2.2. Um grupo de astronautas mediu a intensidade da radiação solar no espaço. Obteve um valor 350 milhões de vezes superior ao detectado na superfície terrestre.

Das seguintes afirmações, escolhe a que completa correctamente a seguinte afirmação:

Ao atravessar a camada de ozono...A. … o número de fotões da radiação perigosa aumenta 350 milhões de vezes.B. … o número de fotões da radiação perigosa diminui 350 milhões de vezes.C. … a frequência de radiação perigosa aumenta 350 milhões de vezes.D. … a frequência de radiação perigosa diminui 350 milhões de vezes.

3. Uma das hipóteses relacionadas com a natureza da luz é a de que esta se comporta como uma onda. Para testar esta hipótese, um estudante decidiu apontar um LASER a uma folha de papel, tendo colocado uma placa furada com um orifício entre o LASER e a folha.

3.1. Indica, aproximadamente, que dimensões do orifício serão mais adequadas à observação do fenómeno óptico denominado difracção. Justifica a tua resposta com base em informação presente no espectro EM que se encontra no final do enunciado.

3.2. Indica qual o padrão que se terá observado na folha de papel, se as dimensões forem adequadas.

A. B. C. D.

4. As imagens que se seguem foram obtidas com uma câmara sensível ao Infravermelho. A câmara representa as diferentes temperaturas segundo a escala apresentada do lado direito. Foi utilizada para fotografar dois corpos: um de um manequim de plástico, outro de um homem.

4.1. Indica qual das imagens representa cada uma das seguintes situações:

Imediatamente após entrar...

… numa sauna: ______

… numa sala não condicionada num dia ameno: _____

4.2. Indica qual das figuras (a da direita ou a da esquerda) representará o manequim e qual representará o homem.

5. O infravermelho foi detectado pela primeira vez quando alguém que observava o espectro luminoso, fazendo passar a luz do Sol por um prisma, notou que a zona não iluminada abaixo do vermelho provocava um aumento de temperatura num termómetro. Concluiu-se que existiria ali uma radiação invisível aos nossos olhos que baptizaram de Infravermelho (abaixo do vermelho).

5.1. Indica se esta radiação é mais ou menos energética que a radiação visível. Justifica com base em informação obtida no espectro EM que se encontra no fim do enunciado.

5.2. Ordena as seguintes fontes da que emite radiação de menor energia para a de maior energia: fonte de microondas; fonte de ultravioleta; LASER vermelho; LASER verde.

5.3. Indica qual das seguintes afirmações é cientificamente correcta:

A. Apenas a radiação microondas é invisível ao olho humano.

B. A amplitude afecta a intensidade e a cor do feixe luminoso.

C. A frequência do LASER vermelho é inferior à do verde.

D. Um fotão de microondas comporta-se sempre como uma onda, enquanto que um de UV comporta-se sempre como uma partícula.

6. Em nossas casas utilizamos muitas vezes iluminação artificial para tarefas quotidianas.

6.1. Por vezes as lâmpadas de incandescência fundem. Explica, em termos simples, o que acontece num filamento de uma lâmpada de incandescência para que, passado algum tempo, esta funda.

6.2. Indica, para cada uma das seguintes situações, um corpo luminoso e um iluminado:

A. Um biólogo analisa um escaravelho sob um candeeiro.

B. Uma mancha de sangue é exposta sob um foco ultravioleta.

C. O monitor de um computador magoa a retina após longas horas de utilização.

D. A Lua cheia surge quando conseguimos observar toda a superfície que está voltada para o Sol.

6.3. Indica, para cada situação, se o objecto destacado é opaco, transparente ou translúcido:

A. Uma rapariga aprecia um peixe num aquário.

B. A porta de um escritório tem um vidro através do qual só se distinguem manchas.

C. Um fotógrafo analisa a qualidade da lente numa objectiva fotográfica.

D. Numa galeria, um pintor analisa a qualidade de uma tela antes de iniciar a obra.

PARTE II

Escolhe duas das três questões que a seguir se apresentam. Desenvolve as tuas respostas com tanto detalhe quanto te for possível.

A. Descreve o funcionamento de um ecrã de computador com tecnologia LED, referindo o processo que lhes permite reproduzir uma grande quantidade de cores.

B. Explica o que entendes por cores primárias e quais os princípios que nos permitem determinar quais são.

C. Descreve o funcionamento de uma lâmpada de fluorescência, referindo o motivo que leva a que sejam tão económicas.

FIM

Cotação:

1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 3.1 3.2 4.1 4.2 5.1 5.2 5.3 6.1 6.2 6.3 II II TOTAL8 8 16 8 8 8 16 8 8 8 16 8 8 16 4 4 24 24 200

ANEXO

Fórmulas e Constantes:

E = hυ

h = 6,626 ×10−34 Js

Frequências de algumas cores do espectro visível:

Cor Frequência

Violeta 668–789 x1012Hz

Azul 606–668 x1012Hz

Verde 526–606 x1012Hz

Amarelo 508–526 x1012Hz

Laranja 484–508 x1012Hz

Vermelho 400–484 x1012Hz

Espectro Electromagnético