UFRGS 2013 — questão 25 de Física
Enunciado em texto
Neste ano de 2013, comemora-se o centenário da publicação do modelo atômico de Bohr, uma das bases da moderna teoria quântica.
A respeito desse modelo, são feitas as seguintes afirmações.
I - Os elétrons movem-se em torno do núcleo em órbitas circunferenciais, sob influência da atração coulombiana, e satisfazem as leis de Newton.
II - Emissão ou absorção de radiação ocorre apenas quando o elétron faz uma transição entre órbitas permitidas.
III- Nem todas as órbitas são permitidas, apenas aquelas nas quais a energia é um múltiplo inteiro de uma quantidade fundamental.
Quais estão corretas?
(A) Apenas I.
(B) Apenas I e II.
(C) Apenas I e III.
(D) Apenas II e III.
(E) I, II e III.
(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2013, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar três afirmações sobre os postulados de Bohr (1913).
Afirmação I — correta. Bohr manteve a mecânica clássica para descrever a órbita: o elétron gira em círculo, e a atração elétrica do núcleo (lei de Coulomb) faz o papel de força centrípeta, pela 2ª lei de Newton. A novidade veio nas regras de quais órbitas são permitidas.
Afirmação II — correta. Este é o postulado central: nas órbitas permitidas (estacionárias), o elétron não irradia, apesar de acelerado. Só há emissão ou absorção de um fóton quando ele salta de uma órbita permitida para outra, com (em módulo).
Afirmação III — incorreta. No modelo de Bohr, o que é múltiplo inteiro de uma quantidade fundamental é o momento angular do elétron, . A energia não é múltiplo inteiro de nada: para o hidrogênio,
com níveis cada vez mais próximos uns dos outros (−13,6; −3,4; −1,5; ...).
⚠️ A armadilha: confundir a quantização de Bohr com a de Planck. A ideia de “energia em múltiplos inteiros de hf” é de Planck, para os osciladores da radiação de corpo negro; Bohr quantizou o momento angular, e daí saem energias proporcionais a 1/n².
A ideia em uma frase: Bohr usou órbitas clássicas com força de Coulomb, quantizou o momento angular e pôs a emissão e a absorção nos saltos entre órbitas permitidas.
Resposta: alternativa B (apenas I e II).
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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