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Lista 3
Física II - 1o Semestre de 2014
Prof. Rafael
1) Explique o que é a radiação de corpo
negro.
2) Escreva a expressão para o espectro de
corpo negro obtida por Planck em função do
comprimento de onda λ ao invés da
freqüência ν. (Dica - lembre-se de que um
aumento na freqüência corresponde a uma
diminuição no comprimento de onda: dλ edν
têm sinais opostos).
3) Vimos que o espectro de radiação do corpo
negro se desloca para frequências maiores (λ
menores) com o aumento da temperatura. O
físico
Wilhelm
Wien
determinou
experimentalmente que o comprimento de onda da
máxima radiância espectral , λmax, é inversamente
proporcional a temperatura:
λmax = b/T.
Obtenha o valor de b a partir da expressão
obtida no item anterior. (Dica: a equação
𝑥𝑒 𝑥
𝑒 𝑥 −1
= 5 tem como solução numérica x =
4.965).
4) O olho humano é mais sensível à luz
amarelo-esverdeada (λ = 550 nm). Para qual
temperatura a radiação do corpo negro seria
mais visível?
5) Em 1983 um satélite detectou uma nuvem
de partículas circundando a estrela Veja, cujo
pico de radiação ocorre em um comprimento
de onda de 32 µm. Qual a temperatura desta
nuvem de partículas?
6) Explique com suas palavras o que é o
efeito fotoelétrico e como ele levou a
interpretação sobre a natureza corpuscular da
luz.
7) Luz de comprimento de onda de 200 nm
atinge uma superfície de alumínio. Para
remover um elétron do alumínio são
necessários 4,2 eV. (a) Qual a energia
cinética do fotoelétron mais rápido emitido?
(b) Qual a energia do fotoelétron mais lento?
(c) Qual o potencial de corte? (d) Qual o
comprimento de onda de corte?
8) Se a função trabalho para um metal é de
1.85 eV, responda: (a) Qual seria o potencial
de corte para uma radiação com comprimento
de onda de 410 nm? (b) Qual seria a
velocidade
máxima
dos
fotoelétrons
emitidos?
9) Explique em poucas palavras em que
consiste o efeito Compton.
10) Usando a teoria da relatividade restrita,
podemos mostrar que a diferença λ entre o
comprimento de onda da radiação incidente e
da radiação espalhada no efeito Compton é
dada, em função do ângulo  de incidência,
por:
∆𝜆 =
ℎ
(1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃)
𝑚𝑐
Suponha que raios X (λ = 22pm) sejam
espalhados por átomos de carbono segundo
um ângulo  = 85°. (a) Qual o deslocamento
Compton? (b) Calcule a porcentagem de
energia inicial perdida pelos fótons do raio X
devido ao espalhamento.
11) Qual foi a hipótese levantada por de
Broglie para a natureza da matéria e qual a
sua relação com o experimento de dupla
fenda realizado com partículas?
12) Um fóton de luz amarela (λ = 589 nm)
atinge e é absorvido por um átomo de sódio
isolado e inicialmente em repouso. Qual será
a velocidade do átomo de sódio após a
absorção do fóton?