UFRGS 2019 — questão 23 de Física

Gabarito BFísica moderna — transições eletrônicas e emissão de fótonsConcurso Vestibular · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 23 de Física do UFRGS 2019

Enunciado em texto

Um átomo instável perde energia emitindo alguma forma de radiação. Quando a perda de energia ocorre devido a transições na eletrosfera do átomo, pode acontecer a emissão de

(A) pósitrons.

(B) luz visível.

(C) partículas alfa.

(D) radiação beta.

(E) radiação gama.

(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2019, 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: que tipo de radiação sai de uma transição de elétrons na eletrosfera (e não do núcleo).

Passo 1 — transições eletrônicas. Quando um elétron passa de um nível de energia mais alto para um mais baixo, a diferença de energia sai como um fóton:

Efoˊton=hf=Ei−EfE_{\text{fóton}} = h f = E_i - E_f

Dependendo da diferença entre os níveis, esse fóton pode ser infravermelho, luz visível, ultravioleta ou raio X. A luz das lâmpadas de neon e dos fogos de artifício vem daí.

Passo 2 — as outras vêm do núcleo. Partículas alfa (núcleos de hélio), radiação beta (elétrons ou pósitrons criados no núcleo) e radiação gama (fótons de altíssima energia de transições nucleares) são todas emissões radioativas do núcleo, não da eletrosfera.

⚠️ A armadilha: a alternativa E. Raio gama também é fóton, e é fácil pensar que “fóton é fóton”. Mas o raio gama vem de transições entre níveis de energia do núcleo, que envolvem energias muito maiores que as da eletrosfera.

A ideia em uma frase: elétron que desce de nível emite fóton, e a luz visível é um deles; alfa, beta e gama são do núcleo.

Resposta: alternativa B (luz visível).

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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