FISICA

Lista de Exercícios – Física Moderna

1) Uma lâmpada ultravioleta emite luz com um comprimento de onda de 400 nm, com uma potência de 400 W. Uma lâmpada infravermelha emite luz com um comprimento de onda de 700 nm, também com uma potência de 400 W.

a) Qual das duas lâmpadas emite mais fótons por segundo?

b) Quantos fótons por segundo esta lâmpada emite? (R = 1,4 x 1021 fótons/s)

2) A função trabalho do tungstênio é 4,50 eV. Calcule a velocidade dos elétrons mais rápidos ejetados da superfície de uma placa de tungstênio quando fótons com uma energia de 5,80 eV incidem na placa. (R = 676 Km/s)

3) Você precisa escolher um elemento para uma célula fotoelétrica que funcione com luz visível. Quais dos seguintes elementos são apropriados: tântalo (ϕ = 4,2 eV), tungstênio (ϕ = 4,5 eV), alumínio (ϕ = 4,2 eV), bário (ϕ = 2,5 eV) ou lítio (ϕ = 2,3 eV)?

4) Um feixe luminoso incide na superfície de uma placa de sódio, produzindo uma emissão fotoelétrica. O potencial de corte dos elétrons ejetados é 5 V e a função trabalho do sódio é 2,2 eV. Qual é o comprimento de onda da luz incidente? (R = 170 nm)

5) Uma certa partícula instável tem uma vida igual a 1 min. Suponha que uma dessas partículas, criadas na superfície do Sol, seja emitida em direção à Terra com velocidade de 0,995 c. A distância Terra-Sol é cerca de 1,5 x 1011 m, aproximadamente 8 min-luz. Essa partícula conseguirá atingir a Terra?

6) A estrela mais próxima do sistema solar, Proxima Centauri, está a 4,3 anos-luz de distância (cerca de 4 x 1016 m. Considere o caso de uma nave com capacidade para viajar até essa estrela, mantendo praticamente o tempo todo uma velocidade de 0,8 c.

a) Do ponto de vista de um observador na Terra, qual seria a duração da viagem até Proxima Centauri? (R = 5,4 anos)

b) Do ponto de vista da tripulação da nave, qual seria a duração da viagem até Proxima Centauri? (R = 3,2 anos)

7) Um astronauta, aos 30 anos de idade, é enviado a uma estrela que