FAMECA 2023 — questão 44 de Física

Enunciado em texto

Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr propôs um modelo para o átomo de hidrogênio que supunha o elétron desse átomo girando ao redor do núcleo em órbitas circulares sem emitir energia e podendo estar apenas a determinadas distâncias do núcleo do átomo. A cada possível órbita estaria associada uma quantidade de energia fixa dada por $E_n = -\dfrac{m \cdot e^4}{n^2 \cdot 8 \cdot \varepsilon_0^2 \cdot h^2}$, com n = 1, 2, 3, ..., em que n = 1 corresponde à órbita do estado fundamental. Nessa expressão, m é a massa do elétron, e é a carga elétrica elementar, $\varepsilon_0$ é a permissividade elétrica do vácuo e h é a constante de Planck. Sendo $E_1$ a energia correspondente ao estado fundamental, as energias dos demais estados, $E_n$, são dadas, em função de $E_1$, por

(A) $E_n = n\,E_1$

(B) $E_n = \dfrac{1}{n}\,E_1$

(C) $E_n = \dfrac{1}{n^2}\,E_1$

(D) $E_n = n^2\,E_1$

(E) $E_n = 2n\,E_1$

(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2023, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.