Lista exercicios – fundamentos da física moderna

EE300 – Fundamentos da Física Moderna – Turma B Lista de Estudos – Segunda Parte do Curso

1 – Explique com suas palavras o que são difração e interferência. Por que esses fenômenos são considerados tipicamente ondulatórios? 2 – Por que os experimentos de Davisson e Germer, Thomson e Jönsson são tidos como suportes à proposta de de Broglie? Em sua explicação, apresente as idéias gerais de cada experimento. 3 – Supondo que a resolução de um microscópio eletrônico seja da ordem do comprimento de onda das partículas nele empregadas, mostre qual é a diferença de potencial que deve ser empregada no processo de aceleração para que se forme a imagem de objetos com 12 nm e 0.12 nm. (0.1 V, 100 V) 4 – Um cristal possui espaçamento interatômico a = 0.314 nm. Um feixe de elétrons de 380 eV incide normalmente sobre a superfície desse cristal. Calcule o ângulo φ em que o detector deve ser posicionado para captar o primeiro máximo de difração. Lembre-se de que d = a.sen(φ/2). (11.5 graus) 5 – Explique o que é o princípio da incerteza e discuta as razões pelas quais é possível afirmar que ele representa uma séria “afronta” à visão mecanicista (no sentido de Laplace) de mundo. 6 – Por que é possível afirmar que, com o princípio da incerteza, ficam menos definidas as fronteiras entre observador e entidade observada? 7 – Exponha a noção de complementaridade e aplique-a à análise do comportamento dual da luz e da matéria, ilustrando o seu raciocínio com exemplos experimentais. 8 – Considere a função de onda ψ(x) = b0.5exp(-b|x|), com -∞ < x < ∞. a) Essa função se encaixa devidamente na interpretação de Born para a função ψ? Por quê? b) Mostre como seria possível calcular a probabilidade de que a partícula associada à função de onda estivesse na região delimitada por x = 0 e x = 1. c) Mostre como seria possível calcular a posição média da partícula. 9 – Quando se resolve a equação de Schrödinger para o poço de potencial infinito, de que forma surge a quantização da energia? Por que