Questões de Física - Física moderna - Modelos atômicos

Na imagem a seguir, apresenta-se o esquema de um tubo de raios X. Nesse tubo, em cujo interior há vácuo, um filamento é aquecido e libera um feixe de elétrons que são acelerados por uma diferença de potencial de dezenas de milhares de Volts, até se chocarem contra um alvo metálico, sofrendo uma brusca desaceleração. Nesse choque, ocorre a liberação de várias radiações, inclusive raios X, que podem ser colimados, formando um feixe fino e filtrados, para um uso específico.

Sobre a natureza dessa radiação, pode-se afirmar que um feixe de raios X é composto por

Disponível em: https://www.researchgate.net%2Ffigure%2FFigura-64-Esquema-ilustrativo-de-um-tubo-de-raios-X-Eletrons-sao-emitidos-termicamente. Acesso em: 10 out. 2024.

O Princípio da Incerteza de Heisenberg é um dos pilares da mecânica quântica, e afirma que existe uma limitação fundamental na precisão com que se pode conhecer, simultaneamente, certas propriedades de uma partícula, como sua posição e quantidade de movimento (momento linear).

Considere um elétron que se move em uma direção ao longo do eixo x, e analise as proposições.

I. Se Δx for pequeno, Δpx deve ser grande.
II. O Princípio da Incerteza de Heisenberg afirma que é possível conhecer exatamente a posição e o momento de uma partícula ao mesmo tempo.
III. A incerteza no momento do elétron aumenta conforme tenta-se medir sua posição com maior precisão.
IV. O Princípio da Incerteza está diretamente relacionado à natureza ondulatória da matéria.

Assinale a alternativa correta.

O paradoxo na oscilação entre as vias técnicas da fissão e da fusão nuclear é abordado com bastante criatividade no filme Oppenheimer, dirigido pelo consagrado diretor de Hollywood Christopher Nolan. De um lado, a bomba atômica é realizada por meio de um processo de fissão nuclear, enquanto a bomba de Hidrogênio é possibilitada pelo processo de fusão. No início da trama não havia uma indicação certa por qual caminho técnico seguir. É nessa questão que surge a rixa, ao ponto da rivalidade, entre Oppenheimer e Edward Teller, este último considerado o pai da Bomba H (muitas vezes mais poderosa do que a bomba atômica).

Disponível em: https://aterraeredonda.com.br/o-paradoxo-de-oppenheimer/. Acesso em 22 mar. 2024 [Adaptado]

O processo de fusão nuclear ocorre quando

O legado da Física Quântica e da Relatividade Restrita é vasto e diversificado, permeando quase todos os campos da Física e tendo um impacto significativo na tecnologia, na Filosofia e na nossa compreensão do universo. Essas teorias continuam a inspirar pesquisas e avanços científicos em todo o mundo.

Sobre essas duas teorias, associe os itens às afirmações, utilizando os códigos a seguir, os quais podem ser repetidos:

I.  Física quântica 
II. Relatividade Restrita

( ) Revolucionou o conceito de energia indicando que no mundo das dimensões atômicas não é mais contínua, e sim quantizada.

( ) Propôs uma equivalência entre massa e energia, conhecida pela equação E = mc2, em que E representa a energia, m representa a massa da partícula ou objeto, e c é a velocidade da luz no vácuo.

( ) Alterou a nossa percepção do espaço-tempo quando partículas se movem com velocidades próximas a velocidade da luz no vácuo.

( ) É aplicada diariamente em sistemas de navegação por satélite, como o GPS (Sistema de Posicionamento Global).

( ) Introduziu o conceito da dualidade onda partícula, que descreve o comportamento de partículas subatômicas, como elétrons e fótons (partículas de luz).

Marque a alternativa que corresponda à sequência correta.

O modelo do Big Bang propõe que o universo teve um início a partir de uma singularidade extremamente densa e quente, expandindo-se desde então. Essa expansão é observada atualmente e pode ser evidenciada pela luz proveniente de galáxias distantes, pois, quando uma estrela ou galáxia se afasta da Terra, as ondas de luz apresentam uma alteração em sua frequência aparente, devido ao efeito Doppler da luz, causando um fenômeno conhecido como “desvio para o vermelho” (redshift).

Com base nessas informações e em seus conhecimentos, assinale a alternativa que melhor descreve o que o desvio para o vermelho indica sobre a movimentação das galáxias:

O físico brasileiro César Lattes tornou-se conhecido por descobrir a partícula subatômica méson pi (píon).

A descoberta foi descrita por Lattes no artigo Processes involving charged mesons, publicado pela revista Nature em 1947. O texto é coassinado por seus colegas de laboratório: Powell, Occhialini e Muirhead.

Essa descoberta rendeu, em 1950, um Prêmio Nobel de Física e uma posterior controvérsia.

O comitê do Nobel concedeu o prêmio apenas a Powell pelo desenvolvimento do método fotográfico para estudo de processos nucleares e pelos achados relacionados aos mésons. O motivo de o prêmio não ter ido para o brasileiro foi a política interna do Nobel. Até 1960, a regra era premiar apenas o chefe da equipe responsável pela descoberta. Entretanto, a façanha de Lattes marcou o início de um novo campo de estudos da Física.

https://tinyurl.com/2ey7cd5d Acesso em: 29.01.2024. Adaptado.

Podemos afirmar, corretamente, que o campo de estudo relacionado à descoberta de Lattes refere-se a