*Exercício resolvido em sala de aula.
1. Quantos fótons o Sol emite por segundo? Para simplificar o cálculo, suponha que a potência luminosa emitida pelo Sol é constante e igual a 3,9x1026 W e que toda esta radiação é emitida no comprimento de onda de 550 nm.
2*. Uma lâmpada ultravioleta emite luz com comprimento de onda de 400 nm, com uma potência de 400 W. Uma lâmpada infravermelha emite luz com comprimento de onda de 700 nm, também com uma potência de 400 W. (a) Qual das duas lâmpadas emite mais fótons por segundo? (b) Quantos fótons por segundo emite cada lâmpada?
3*. O leitor precisa escolher um elemento para uma célula fotoelétrica que funcione com luz visível. Quais dos seguintes elementos são apropriados (a função trabalho aparece entre parênteses): tântalo (4,2 eV), tungstênio (4,5 eV), alumínio (4,2 eV), bário (2,5 eV), lítio (2,3 eV)?
4. O potencial de corte para elétrons emitidos de uma superfície iluminada por uma luz com um comprimento de onda de 491 nm é 0,710 V. Quando o comprimento de onda da luz incidente é mudado para um novo valor, o potencial de corte muda para 1,43 V. (a) Qual é o valor do novo comprimento de onda? (b) Qual é a função trabalho da superfície?
5*. Um feixe luminoso com um comprimento de onda de 2,4 pm incide em um alvo que contém elétrons livres. (a) Determine o comprimento de onda da luz espalhada a 30° com a direção do feixe incidente. (b) Faça o mesmo para um ângulo de espalhamento de 120°.
6. Um feixe de raios-x tem um comprimento de onda de 35,0 pm. (a) Qual é a frequência correspondente? Determine (b) a energia dos fótons do feixe e (c) o momento dos fótons do feixe.
7. No tubo de imagem de um receptor de televisão, os elétrons são acelerados por uma diferença de potencial de 25,0 kV. Qual é o comprimento de onda de de Broglie desses elétrons?
8. Mostre que
é solução da equação de Schrödinger unidimensional de uma partícula livre.
9. Você está jogando futebol em um universo (muito diferente do nosso) no qual a constante de Planck é 0,60 J.s. Qual é a indeterminação da posição de uma bola de 0,50 kg que foi chutada com uma velocidade de 20 m/s se a indeterminação da velocidade é 1,0 m/s?
10. Um próton e um dêuteron (o último possui a mesma carga que o próton mas uma massa duas vezes maior) incidem em uma barreira de energia potencial com 10 fm de largura e 10 MeV de altura. As duas partículas possuem uma energia cinética de 3,0 MeV antes de chegarem à região da barreira. (a) Quais são os coeficientes de transmissão das duas partículas? (b) Quais são as energias cinéticas das partículas que conseguem atravessar a barreira? (c) Quais são as energias cinéticas das partículas que são refletidas pela barreira?
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