Questão 13
UFU 2018
(UFU - 2018 - 1a FASE)
As radiações eletromagnéticas possuem diversas aplicabilidades na vida cotidiana, e o espectro das mais utilizadas pela humanidade é formado por radiações que possuem comprimentos de onda que vão desde dimensões atômicas (raios X e radiação gama) até centenas de metros (ondas de rádio). Conforme a ciência atual postula, a radiação eletromagnética possui caráter dual: pode ser considerada partícula ou onda, dependendo da situação em estudo. Pode-se associar a cada feixe de radiação eletromagnética um feixe de partículas chamadas de fótons, e a energia de cada fóton depende de uma constante, chamada de constante de Planck (h = 6,64 x 10-34 J.s), e é diretamente proporcional à frequência da radiação.
Sobre as radiações eletromagnéticas são feitas as seguintes afirmações:
I. Quanto menor o comprimento de onda da radiação eletromagnética maior a energia do fóton a ela associado.
II. Quanto menor a energia de um dado fóton associado a uma dada radiação eletromagnética menor a sua velocidade de propagação.
III. A energia de um feixe eletromagnético constituído de radiação de frequência constante é discreta, ou seja, só pode assumir valores múltiplos inteiros de um valor mínimo.
Em relação às afirmações acima, marque V para as verdadeiras e F para as falsas e assinale a alternativa correta.
I – V; II – V; III – F.
I – V; II – F; III – V.
I – F; II – V; III – F.
I – F; II – F; III – V.
Gabarito:
I – V; II – F; III – V.
Resolução:
No enunciado da questão é dito que a energia de cada fóton depende da constante de Planck e é diretamente proporcional à frequência da radiação, ou seja:
Em que:
E = energia da radiação
h = constante de Planck
f = frequência da radiação
I. VERDADEIRO
Considerando a equação , é possível notar que uma radiação que tem alta energia, tem alta frequência. Sabemos que a velocidade de uma onda eletromagnética é calculada como:
Dessa forma, temos que a frequência e o comprimento de onda são inversamente proporcionais. Se a radição tem alta frequência, tem baixo comprimento de onda.
II. FALSO
A velocidade de propagação de um fóton no vácuo tem valor constante e é igual à velocidade da luz.
III. VERDADEIRO
Em um feixe de radiação só é possível ter valores inteiros de fótons.