I Princípios teóricos e base experimental da Física moderna

PERGUNTAS – TIPO, PARA EXAME
FÍSICA QUÂNTICA DA MATÉRIA
Constantes: c=3x08ms-1, h=6,6 x 10-34Js, 1 eV=1.6 x 10-18J, me=9x10-31Kg
I. Princípios teóricos e base experimental da Física moderna (atómica, molecular, nuclear
e de partículas)
1. Quando é que num sistema físico há necessidade de usar a Mecânica Quântica?
2. Quando é que num sistema físico é necessário usar a Relatividade restrita?
3. Sendo a gravitação a interacção mais fraca porque é que controla a física a grandes
distâncias (sistema solar, galáxias, universo)?
4. Porque é que a interacção forte só domina em regiões da ordem menor ou igual a 10-15m?
5. Avogadro introduziu a definição de mole. Qual é?
6. O que é o Número de Avogadro?
7. Como é que define o número de Avogadro em termos da constante dos gases perfeitos e
da constante de Boltzmann?
8. Se um feixe de um gás molecular passa através do próprio gás, qual a expressão para a
secção eficaz total de absorção ?
9. Como varia a intensidade de um feixe molecular quando passa por um meio com n
molecular por unidade de volume, sendo  a secção eficaz e sendo X a distância
percorrida pelo feixe no meio.
10. O que é que a equação de Van der Waals tem a ver com “volume excluído?”
11. Sabendo que as distâncias interatómicas (em moléculas e cristais) são da ordem de 10-10m
qual a diferença entre usar luz visível (frequência = 1014Hertz) ou raios X (frequência =
1018 Hertz), no seu estudo.
12. Se num espectrómetro de massa um feixe ionizado por segundo a direcção  e passar por
um campo eléctrico e um campo magnético, ambos segundo y, qual o campo que faz
desviar o feixe segundo x e qual o campo que faz desviar o feixe segundo y?
13. Porque é que haverá isótopos?
14. Porque é que é possível separar iões, atómicos ou moleculares, com o mesmo número de
massa A por espectroscopia de massa?
15. Porque é que para parâmetros de impacto muito pequenos a repulsão Coulombiana, na
experiência de Rutherford, não se verifica?
16. O facto de o raio dos núcleos pesados crescer aproximadamente com A 1/3, A sendo o
número de massa, que nos diz sobre a densidade dos diferentes núcleos?
17. Electrões na presença de campos eléctricos nucleares são desacelerados emitindo
radiação. Se a energia cinética inicial do electrão for 50 KeV, qual o comprimento de
onda mínimo de radiação?
18. Qual a razão que levou Einstein a introduzir a emissão estimulada de fotões?
19. A emissão estimulada chega por si só para se ter um laser?
20. Porque é que a secção eficaz de fotões na matéria cresce a partir de 106 eV?
21. Porque é que num cristal o efeito Mossbauer não se observa?
22. Porque é que em estudos de riscas espectrais é vantajoso trabalhar a baixas temperatura?
23. Em feixes de partículas carregadas o que é o poder de retenção (stopping power)?