Home > Banco de Questões > Física > Física Moderna

Constante de Planck

Lista de 09 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Constante de Planck com questões de Vestibulares.

Confira as videoaulas, teoria e questões sobre: Constante de Planck.





01. (FUVEST) Alguns equipamentos de visão noturna têm seu funcionamento baseado no efeito fotoelétrico, uma das primeiras descobertas que contribuíram para o surgimento da mecânica quântica. Nesses equipamentos, fótons de frequência f emitidos por um objeto incidem sobre uma superfície metálica. Elétrons são então liberados da superfície e acelerados por um campo elétrico. Em seguida, o sinal eletrônico é amplificado e produz uma imagem do objeto.

Diferentemente do que a física clássica prevê, apenas os elétrons com energia hf acima de uma certa energia mínima E0 são liberados da superfície metálica.

Considerando a incidência de fótons com frequência da ordem de 1014 Hz, a ordem de grandeza do valor limite de E0 para que o equipamento funcione deve ser

Note e adote: Constante de Planck: h = 6,63 × 10 −34J.s

  1. 10−50J
  2. 10−40J
  3. 10−30J
  4. 10−20J
  5. 10−10J

02. (UFRGS) Um apontador laser emite uma radiação de comprimento de onda igual a 600 nm, isto é, 600 x 10-9 m.

São dadas a velocidade da luz no ar, c = 3,0 x 108 m/s, e a constante de Planck, 6,6 x 10-34 J.s.

Os valores que melhor representam a frequência da radiação e a energia de cada fóton são, respectivamente,

  1. 50 Hz e 3,3 x 10-32 J.
  2. 50 Hz e 1,32 x 10-35 J.
  3. 180 Hz e 1,2 x 10-31 J.
  4. 5,0 x 1014 Hz e 1,8 x 10-20 J.
  5. 5,0 x 1014 Hz e 3,3 x 10-19 J.

03. (UEMA) Com a pandemia do COVID-19, o mundo tem utilizado a luz ultravioleta (UV) para desinfetar ambientes públicos e hospitalares. Foram encontradas evidências da eficácia do UV quanto à área irradiada, ao ângulo de exposição, à intensidade e à dose de radiação sobre superfícies. Mas, essas não são as únicas alternativas.

A alta dose de radiação tem a função de promover várias mutações no DNA e/ou RNA dos vírus, levando-o à morte ou impedindo que ele se reproduza. A luz UV é eficaz para inativar bactérias e vírus nas faixas de UV-B e UV-C com onda de comprimento entre 200 a 310 nm (nanômetros).

https://www.uol.com.br/tilt/noticias/redacao/2020/08/07/para-anvisa-nao-ha-certeza-de-que-raios-ultravioleta-destroem-coronavirus.htm (Adaptada)

Sabe-se que a radiação eletromagnética (ou simplesmente, a luz) é quantizada, segundo Einstein, e a quantidade elementar de luz, hoje, recebe o nome de fóton. Por isso, para eliminar o vírus sobre a superfície, uma rede de supermercado instalou cabines UV para descontaminar os carrinhos de compras. A cabine contém luz ultravioleta com comprimento de onda de 300 nm.

Qual a energia desse fóton em elétrons-volts?

Adote a constante de Planck = 4,14.10-15 eV.s e a velocidade da luz de 3,0.108 m/s

  1. 4,14. 6
  2. 12,42.10-13
  3. 4,14.10-3
  4. 372,6
  5. 4,14

04. (ITA) O sistema de unidades atômicas de Hartree é bastante útil para a descrição de sistemas quânticos microscópicos. Nele, faz-se com que a carga fundamental e, a massa do elétron m0, a constante eletrostática do vácuo K0 e a constante de Planck reduzida h sejam todas numericamente iguais à unidade.

Assinale a alternativa que contém a ordem de grandeza. do valor numérico da velocidade da luz no vácuo c, nesse sistema de unidades.

  1. 100
  2. 102
  3. 104
  4. 106
  5. 108

05. (FUVEST) Em 20 de maio de 2019, as unidades de base do Sistema Internacional de Unidades (SI) passaram a ser definidas a partir de valores exatos de algumas constantes físicas. Entre elas, está a constante de Planck h, que relaciona a energia E de um fóton (quantum de radiação eletromagnética) coma sua frequência f na forma E = hf.

A unidade da constante de Planck em termos das unidades de base do SI (quilograma, metro e segundo) é:

  1. kg m²/s
  2. kg s/m²
  3. m²s/kg
  4. kg s/m
  5. kg m²/s³

06. (Santa Casa) Para explicar o fenômeno do efeito fotoelétrico, Einstein considerou que a luz é composta por fótons (partículas de luz) e que cada fóton transporta uma quantidade de energia, EF, dada pela expressão EF = h ⋅ f, sendo f a frequência da onda associada à luz e h a constante de Planck, de valor 6,6 × 10–34 J ∙ s.

Um LED que emite 6,0 × 1018 fótons a cada minuto e cuja luz tem frequência 5,0 × 1014 Hz emite com potência igual a

  1. 3,0 × 10–3 W.
  2. 1,2 × 10–2 W.
  3. 5,6 × 10–2 W.
  4. 2,0 W.
  5. 3,3 × 10–2 W.

07. (UFU) Há processos que ocorrem na estrutura eletrônica dos átomos em que um elétron pode ganhar ou perder energia. Nesses processos, o elétron passa de um nível de energia para outro, e a diferença de energia desses dois níveis, em alguns desses processos, pode ser emitida como um fóton de luz.

O fóton possui energia que pode ser determinada por uma relação direta com a frequência da luz por meio da equação E = h . f, onde E é a energia do fóton, h é a constante de Planck (h = 6,6 x 10-34 J.s) e f é a frequência da luz emitida. Nessas situações, uma unidade de energia muito utilizada é o elétron-volt (eV), sendo que 1 eV = 1,6 x 10-19J.

Considere dois níveis de energia eletrônicos com valores de E1 = -2,93eV e de E2 = -1,28 eV, e um elétron que decai do nível E2 para o nível E1, emitindo um fóton.

Qual é, aproximadamente, a frequência da luz associada a esse fóton?

  1. 4,00 x 1014 Hz
  2. 2,42 x 1015 Hz
  3. 1,00 x 1015 Hz
  4. 6,64 x 1013 Hz

08. (PUC-RS) De acordo com a quantização da energia de Planck, sabe-se que a energia de um fóton é E = hf onde h é a constante de Planck e f é a frequência da radiação

Considerando os fótons de radiação eletromagnética a seguir, numere os parênteses em ordem crescente de sua energia, sendo 1 o de menor energia e 5 o de maior energia.

( ) luz azul

( ) luz vermelha

( ) raios gama

( ) radiação ultravioleta

( ) radiação infravermelha

A correta numeração dos parênteses, de cima para baixo, é

  1. 1 – 2 – 3 – 4 – 5
  2. 2 – 1 – 4 – 3 – 5
  3. 3 – 2 – 5 – 4 – 1
  4. 4 – 3 – 5 – 2 – 1
  5. 5 – 2 – 1 – 4 – 3

09. (UPE) Um campo magnético constante que possui módulo B é aplicado nas proximidades de uma placa metálica cuja função trabalho é igual a φ0. Quando uma radiação eletromagnética incide sobre essa lâmina metálica, os elétrons que saem da placa descrevem circunferências de raio R devido ao efeito do campo magnético. Se a massa e a carga do elétron possuem módulos iguais a m e q, respectivamente, é CORRETO afirmar que a radiação direcionada para a placa metálica possui uma frequência, em função da constante de Planck h, igual a

  1. φ0/3R + q²BR²/2mh
  2. φ0/3R + q²B²R³/3mh
  3. φ0/h + q²R²/3h
  4. φ0/2h + q²B²/2mR
  5. φ0/h + q²B²R²/2mh

Você acredita que o gabarito esteja incorreto? Avisa aí 😰| Email ou WhatsApp