EEAR 2023 (CFS 2) — questão 91 de Física

Enunciado em texto

No ano de 2023, o modelo atômico proposto pelo físico dinamarquês Niels Bohr completará 110 anos. O físico utilizou a estrutura do modelo planetário de Rutherford e incluiu algumas ideias propostas por Max Planck. Bohr postulou que os elétrons ocupariam apenas determinadas órbitas circulares ao redor do núcleo. Nestas órbitas, que foram denominados estados estacionários ou níveis de energia, os elétrons poderiam girar indefinidamente sem perder energia e, portanto, sem emitir radiação. Tais órbitas, que foram caracterizadas com um número quântico n, podiam assumir valores inteiros e uma energia específica para cada nível. Na figura apresenta-se um diagrama com os níveis de energia, em elétron-volts (eV), para o átomo de hidrogênio. Quando um elétron que ocupa o nível n = 3 retorna para o n = 1 (estado fundamental), emite um fóton cujo valor da frequência será de ________ Hz.

Adote o valor da constante de Planck igual a $4 \cdot 10^{-15}\ \text{eV/s}$.

Assinale a alternativa que completa a lacuna acima.

a) $4{,}0 \cdot 10^{14}$

b) $3{,}0 \cdot 10^{15}$

c) $3{,}4 \cdot 10^{15}$

d) $3{,}8 \cdot 10^{15}$

[Diagrama de níveis de energia (eixo vertical “Energia”): 0 eV para $n = \infty$; vários níveis próximos, com reticências; −0,85 eV para n = 4; − 1,60 eV para n = 3; − 3,39 eV para n = 2; − 13,60 eV para n = 1 (estado fundamental).]

(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2023 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.