UEM 2011 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 14 de Física
Enunciado em texto
Com relação aos conceitos físicos relacionados à dualidade onda-partícula, analise as alternativas e assinale o que for correto.
(01) Fótons e elétrons em movimento possuem características corpusculares e ondulatórias.
(02) Um elétron e um próton se movimentando, a velocidades não relativísticas, possuem o mesmo comprimento de onda de de Broglie, somente quando possuírem a mesma quantidade de movimento.
(04) Quanto maior a velocidade não relativística de uma partícula subatômica, maior será seu comprimento de onda de de Broglie.
(08) Um elétron em movimento, ao atravessar uma rede de difração, pode sofrer difração.
(16) Para uma dada velocidade não relativística, quanto maior for a massa de uma partícula subatômica, menor será seu comprimento de onda de de Broglie.
(Enunciado: Vestibular UEM 2011 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar afirmações sobre a dualidade onda-partícula. A relação central é a de de Broglie:
(01) Verdadeira. A luz mostra comportamento de partícula (efeito fotoelétrico) e de onda (interferência); os elétrons também (têm massa e carga, mas sofrem difração).
(02) Verdadeira. Como , comprimentos de onda iguais exigem quantidades de movimento iguais, e vice-versa, seja qual for a massa da partícula.
(04) Falsa. é inversamente proporcional a v: mais rápida, menor o comprimento de onda.
(08) Verdadeira. Elétrons sofrem difração ao passar por estruturas com espaçamento da ordem do seu comprimento de onda, como a rede de átomos de um cristal (experimento de Davisson e Germer).
(16) Verdadeira. Com v fixa, é inversamente proporcional a m: massa maior, comprimento de onda menor.
⚠️ A armadilha: a (04), achar que “mais energia” significa “onda maior”. É o contrário: mais quantidade de movimento, comprimento de onda menor (é por isso que microscópios eletrônicos usam elétrons rápidos).
A ideia em uma frase: toda partícula tem λ = h/(mv): quanto mais quantidade de movimento, menor o comprimento de onda.
Resposta: soma 27 (01 + 02 + 08 + 16).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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