As ondas de frequências destinadas às telecomunicações recebem o nome de radiofrequência e estão inseridas numa parte desse espectro eletromagnético. A tabela seguinte mostra alguns intervalos dessas ondas.
D acordo com as informações da tabela e com o espectro eletromagnético, pode-se afirmar que as ondas de radiofrequência.
a) de transmissões por fibras ópticas estão na faixa dos raios X.
b) de rádio AM e FM estão na faixa do infravermelho.
c) de TV (via satélites) estão na faixa das ondas de rádio.
d) de telefonia celular estão na faixa das micro-ondas.
e) de rádio AM estão na faixa das micro-ondas.
2) (UFRN) A radiação térmica proveniente de uma fornalha de altas temperaturas em equilíbrio térmico, usada para a fusão de materiais, pode ser analisada por um espectrômetro. A intensidade da radiação emitida pela fornalha, a uma determinada temperatura, é registrada por esse aparato em função do comprimento de onda da radiação. Daí se obtém a curva espectral apresentada na figura a seguir.
A análise desse tipo de espectro levou o físico alemão Wilhelm Wien, em 1894, a propor que, quando a intensidade a radiação emitida é máxima, o comprimento de onda associado obedece à expressão:
λ(máx) . T = 3 . 10 3 (μm.K)
Em que λ(máx) é o comprimento de onda do máximo da curva espectral, e T é a temperatura da fornalha para um determinado espectro. De acordo com essas informações, é correto afirmar que a tmperatura da fornalha é, aproximadamente,
a) 2000 K e que λ(máx) aumenta quando a temperatura aumenta.
b) 1500 K e que λ(máx) diminui quando a temperatura diminui.
c) 2000 K e que λ(máx) diminui quando a temperatura aumenta.
d) 1500 K e que λ(máx) aumenta quando a temperatura diminui.
3) (UFLA-MG)
A musica de Gilberto Gil fala do átomo, das partículas subatômicas e algumas de suas características. Segundo a evolução dos modelos atômicos e os conceitos de estrutura atômica, assinale a alternativa correta.
a) O elétron possui caga negativa (-1,602 . 10-19C) e sua massa é tão pequena que não pode ser medida.
b) Segundo Planck, a energia só poe ser emitida ou absorvida pelos átomos em pacotinhos. Cada pacotinho contém certa quantidade de energia.
c) Diferentemente dos elétrons e dos prótons, os nêutrons não possuem carga e têm massa cerca de 10000 vezes maior que a do próton.
d) De acordo com a Física Moderna, a radiação eletromagnética é uma partícula e não uma onda.
4) (UNESP-SP) Sabe-se que a energia de um fóton é proporcional à sua frequência. Também é conhecido experimentalmente que o comprimento de onda da luz vermelha é maior que o comprimento de onda da luz violeta que, por sua vez, é maior que o comprimento de onda dos raios X. Adotando a constância da velocidade da luz, pode-se afirmar que:
a) a energia do fóton de luz vermelha é maior que a energia do fóton de luz violeta.
b) a energia do fóton de raio X é menor que a energia do fóton de luz violeta.
c) as energias são iguais, uma vez que as velocidades são iguais.
d) as energias dos fótons de luz vermelha e violeta são iguais, pois são parte do espectro vísivel, e são menores que a energia do fóton de raio X.
e) a energia do fóton de raio X é maior que a do fóton de luz violeta, que é maior que a energia do fóton de luz vermelha.
5) (UFG-GO) Um laser emite um pulso de luz monocromático com duração de 6,0 ns, com frequência de 4,0 . 1014 HZ e potência 110 mW. O número de fótons contidos nesse pulso é:
Dados: Constante de Planck: h = 6,6 . 10-34 J/s
a) 2,5 . 109
b) 2,5 . 1012
c) 6,9 . 1013
d) 2,5 . 1014
e) 4,2 . 1017
6) (UNIVAS-MG) Sobre as ondas eletromagnéticas representadas na figura, é correto afirmar que:
a) o comprimento de onda ultravioleta é maior que o infravermelho.
b) a velocidade de propagação da luz visível é maior do que a das micro-ondas.
c) as ondas de Tv possuem comprimento de onda maior do que a das ondas de rádio.
d) das onda representadas, os raios cósmicos possuem maior velocidade no vácuo.
e) a energia do infravermelho é maior do que das ondas de TV.
7) (FUVEST-SP) Em um ponto fixo do espaço, o cacmpo elétrico de uma radiação eletromagnética tem sempre a mesma direção e oscila no tempo, como mostra o gráfico a seguir, que representa sua projeção E nessa direção fixa; E positivo ou negativo conforme o sentido do campo.
Consultando a tablea seguinte, que fornece os valores típicos de frequência f para diferentes regiões do espectro eletromagnético, e analisando o gráfico de E em função do tempo, é possível classificar essa radiação como:
a) infravermelha.
b) vísivel.
c) ultravioleta.
d) raio X
e) raio γ
8) (UEL-PR) Alguns semicondutores emissores de luz, mas conhecidos como LEDs, estão sendo introduzidos na sinalização de trânsito das principais cidades do mundo. Isto se deve ao tempo de vida muito maior e ao baixo consumo de energia elétrica dos LEDs em comparação com as lâmpadas incandescentes, que têm sido utilizadas para esse fim. A luz emitida por um semicondutor é proveniente de um processo físico, onde um elétron excitado para a banda de condução do semicondutor decai para a banda de valência, emitindo um fóton de energia E = hv. Nesta relação, h é constante e Planck, v é a frequência da luz emitida (v = λf, onde c é a velocidade da luz e λ o seu comprimento de onda), e E equivale à diferença em energia entre o fundo da banda de condução e o topo da banda de valência, conhecida como energia de gap do semicondutor. Com base nessas informações e no conhecimento sobre o espectro eletromágnético, é correto afirmar:
a) A energia de gap de um semicondutor será tanto maior quanto maior for o comprimento de onda da luz emitida por ele.
b) Para que um semicondutor emita luz verde, ele deve ter uma energia de gap maior que um semicondutor que emite luz vermelha.
c) O semicondutor que emite luz vermelha tem uma energia de gap cujo valor é intermediário às energias de gap dos semicondutores que emitem luz verde e amarela.
d) A energia de gap de um semicondutor será tanto menor quanto menor for o comprimento de onda da luz emitida por ele.
e) O semicondutor emissor de luz amarela tem energia de gap menor que o semicondutor emissor de luz vermelha.
9) (UFRGS) Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do parágrafo seguinte:
O ano de 1900 pode ser considerado o marco inicial de uma revolução ocorrida na física do século XX. naquele ano, Max Planck apresentou um artigo à Sociedade Alemã de Física, introduziu a ideia da ____________ da energia, da qual Einstein se valeu para, em 1905, desenvolver sua teoria sobre o efeito fotoelétrico.
a) conservação
b) quantização
c) transformação
d) conversão
e) propagação
10) (ITA-SP) No processo de fotossíntese, as moléculas de clorofila do tipo e nas verdes apresentam um pico de absorção da radiação eletromagnética no comprimento de onda λ = 6,80 . 10-7 m. Considere que a formação de glicose (C6H12O6) por este processo de fotossíntese é descrita, de forma simplificada, pela reação:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Sabendo-se que a energia total necessária para que uma molécula de CO2 reaja é de 2,34 . 10-18 J, o número de fótons que deve ser absorvido para formar uma molécula de glicose é:
a) 8
b) 24
c) 48
d) 120
e) 240
11) (EFOA-MG) A energia de um fóton de uma onda eletromagnética de frequência f é dada pela equação E = hf, onde h é a constante de Planck. Sabe-se também que a capacidade de penetração de uma onda eletromagnética aumenta com a energia do fóton. O diagrama a seguir ilustra a localização relativa, no espectro eletromagnético, de algumas radiações conhecidas.
É correto afirmar que:
a) As ondas de rádio têm maior capacidade de penetração que os raios X porque possuem maior frequência.
b) os raios gama têm maior capacidade de penetração que a radiação ultravioleta porque possuem menor frequência.
c) a radiação visível tem menor capacidade de penetração que a radiação de micro-ondas porque possui menor frequência.
d) a radiação infravermelha tem menor capacidade de penetração que os raios X porque tem menor frequência.
e) a radiação visível tem maior capacidade de penetração que a radiação ultravioleta porque tem menor freuquência.
12) (URCA-CE) Sendo h = 6,6 . 10-34 J/s a constante de Planck e c = 3 . 10 8 m/s a velocidade da luz no vácuo, então um quantum de raios X de comprimento de onda igual a λ = 3 . 10-10 m possui uma energia igual a:
a) 2,00 J
b) 3,3 J
c) 6,63 . 10-16 J
d) 6,62 J
e) 2,24 J
13) (UFMG) Um estudante de Física adquiriu duas fontes de luz laser com as seguintes especificações para a luz emitida.
Sabe-se que a fonte I emite NI fótons por segundo, cada um com energia EI e que a fonte II emite NII fótons por segundo, cada um com energia EII. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que:
a) NI < NII e EI = EII
b) NI < NII e EI < EII
c) NI = NII e EI < EII
d) NI = NII e EI = EII
14) (UNIOESTE-PR) A irradiação de alimentos é um processo de esterilização usado para melhorar a qualidade de frutas frescas, grãos e vegetais, prevenindo o brotamento, retardando a maturação e aumentando o tempo de conservação dos alimentos. Este processo consiste em submetê-los a pequenas doses de radiação, por um tempo determinado. As radiações comumente utilizadas são raios gama, raios X e feixe de elétrons. Sabe-se que a frequência da radiação gama é maior do que a frequência dos raios X. sejam (VG, EG, LG) e (VX, EX, LX) as velocidades (V), as energias (E) e os comprimentos de onda (L) dos fótons da radiação gama e da radiação X, respectivamente, é correto afirmar que:
a) VX = VG; EX > EG; LX > LG
b) VX = VG; EX < EG; LX > LG
c) VX ≠ VG; EX < EG; LX > LG
d) VX ≠ VG; EX < EG; LX < LG
e) VX ≠ VG; EX > EG; LX < LG
15) (UFCG-PB) Em 1887, H. Hertz produziu, pela primeira vez em laboratório, ondas eletromagnéticas teoricamente previstas por Maxwell, em 1864. A figura a seguir mostra um desenho de parte do equipamento utilizado: o emissor e o receptor das ondas. Duas esferas metálicas eram ligadas a uma fonte de tensão variável, constituindo o emissor (à esquerda da figura). O dispositivo que permitia a detecção das ondas eletrmomagnéticas era constituído de uma pequena esfera, montada em frente a um parafuso pontiagudo pelo qual se podia ajustar a distância entre ela e sua ponta (à direita na figura).
Considerando o experimento realizado, pode-se afirmar que a(s).
a) cargas eletricas aceleradas entre as esferas do emissor produziam campos elétricos e magnéticos independentes do tempo que induziam correntes elétricas nos condutores do receptor, provocando uma descarga elétrica entre a pequena esfera e o parafuso.
b) ondas eletromagnéticas eram produzidas por uma corrente contínua entre as esferas do emissor.
c) corrente elétrica que se estabelecia, entre a pequena esfera e o parafuso do receptor, não variava com o tempo.
d) ondas eletromagnéticas produzidas pelas cargas aceleradas no emissor induziam correntes elétricas variáveis no receptor com as mesmas frequências com que foram emitidas.
e) ondas eletromagnéticas produzidas pelas cargas aceleradas no emissor induziam correntes elétricas variáveis no receptor, porém com frequências muito maiores com que foram emitidas.
16) (UFRGS) Os raios X são produzidos em tubos de vácuo, nos quais elétrons são submetidos a uma rápida desceleração ao colidir contra um alvo metálico. Os raios X consistem em um feixe de:
a) elétrons
b) fótons
c) prótons
d) nêutrons
e) pósitrons
17) (UFMS) A área médica faz grande uso das radiações ionizantes para tratamento de tumores. Dependendo da conduta de tratamento desses tumores, utilizam-se radiaçoes de natureza e energias diferentes como raios X e raios gama. Com relação a essas radiações, é correto afirmar:
01. Os raios X podem ser produzidos por colisão de elétrons em um alvo.
02. A radiaçã gama é uma radiação eletromagnética proveniente do núcleo do átomo.
04. Os raios X são uma radiação eletromagnética proveniente das transições dos elétrons entre as camadas eletrônicas do átomo.
08. Os raios X são uma radiação eletromagnética menos energética que a radiação ultravioleta.
16. Os raios X são emitidos somente quando o núcleo do átomo que lhe deu origem estiver instável.
18) (UFRN) Os médicos oftalmologistas costumam, muito acertadamente, aconselhar que não se deve olhar diretamente para o Sol, em razão dos possíveis danos causados aos olhos, devido à alta intensidade da radiação solar, que é da ordem de 1,0 kW/m2. No entanto, é comum observarem-se crianças e adolescentes brincando com canetas laser, apontando inclusive para os olhos dos colegas. Tal tidpo de canetas, utilizadas como apontador, qunado submetida a tensão de uma pequena bateria, em geral, emite cerca de 6,0 . 1018 fótons por segundo, na faixa do vermelho e a iluminada pelo feixe do laser é de aproximadamente 10-4 m2. Calcule:
a) a energia de um fóton emitido por esse laser.
b) a intensidade da radiação emitida pelo laser e verifique se esta é, ou não, mais perigosa para os nossos olhos que a radiação solar. Justifique sua resposta.
19) (UFMG) Em um tipo de tubo de raios X, elétrons acelerados por uma diferença de potencial de 2,0 . 104 V atingem um alvo de mtela, onde são violentamente desacelerados. Ao atingir o metal, toda a energia cinética dos elétrons é transformada em raios X.
a) Calcule a energia cinética que um ele´tron adquire ao ser acelerado pela diferença de potencial.
b) Calcule o menor comprimento de onda possível (λmin) para os raios X produzidos por esse tubo.
c) Explique por que ocorre emissão de raios X com comprimento de onda variáveis de λmin até λ → ∞.
Gabarito:
1) d
2) c
3) b
4) e
5) a
6) e
7) c
8) b
9) b
10) c
11) d
12) c
13) a
14) b
15) d
16) b
17) soma 3
18) a) 3 . 10-19 J
b) 180km/m2
19) a) 3,2 . 10-15 J
b) 6,2 . 10-11 m
