ITA 2018 — questão 15 de Física

Enunciado em texto

Com um certo material, cujas camadas atômicas interdistam de uma distância $d$, interage um feixe de radiação que é detectado em um ângulo $\theta$ conforme a figura. Tal experimento é realizado em duas situações: (I) o feixe é de raios X monocromáticos, com sua intensidade de radiação medida por um detector, resultando numa distribuição de intensidade em função de $\theta$, com valor máximo para $\theta = \alpha$, e (II) o feixe é composto por elétrons monoenergéticos, com a contagem do número de elétrons por segundo para cada ângulo medido, resultando no seu valor máximo para $\theta = \beta$. Assinale a opção com possíveis mudanças que implicam a alteração simultânea dos ângulos $\alpha$ e $\beta$ medidos.

[Figura: três camadas horizontais de átomos (pontos), separadas pela distância $d$. Dois raios paralelos chegam pela esquerda, inclinados, e são refletidos, um na primeira camada e outro na segunda, saindo para a direita em direção a um detector. Uma linha vertical tracejada (a normal) passa pelo ponto de reflexão; o raio incidente e o refletido fazem, cada um, o ângulo $\theta$ com essa normal.]

A) Aumenta-se a intensidade do feixe de raio X e diminui-se a velocidade dos elétrons.

B) Aumenta-se a frequência dos raios X e triplica-se o número de elétrons no feixe.

C) Aumentam-se o comprimento de onda dos raios X e a energia cinética dos elétrons.

D) Dobram-se a distância entre camadas $d$ (pela escolha de outro material) e o comprimento de onda dos raios X. Além disso, diminui-se a velocidade dos elétrons pela metade.

E) Diminui-se a intensidade dos raios X e aumenta-se a energia dos elétrons.

(Enunciado e figura: Vestibular ITA 2018, prova de Física — ITA.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA).