A figura abaixo mostra um circuito de resistência desprezível com
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A figura abaixo mostra um circuito de resistência desprezível com
__________________________________________________________________________________________________ Física Geral e Experimental XXI / Física Teórica 4 2ª. Prova – 1º. semestre de 2011 (Prova Noite) ALUNO ______________________________________________ TURMA ___ PROF. ______________ NOTA DA PROVA ______________________________________________________________________________________________________________ Todas as respostas da prova devem conter justificativas ou cálculos 1º.) Marvin, o marciano, dispara um feixe de luz na direção vertical (ao longo de y) na tentativa de acertar a nave do Duck Dodgers que sobrevoa o planeta marte com velocidade relativísitica u (ao longo de x). Determine as componentes da velocidade do feixe de luz de acordo com o referencial da nave (escreva as respostas em função de u e c). Mostre que o módulo da velocidade do feixe de luz tem o mesmo valor c nos dois referenciais. Esse resultado era esperado? (2,5 pts) 2º.) O gráfico abaixo mostra dados de um experimento de efeito fotoelétrico para um emissor de sódio. Determine a função trabalho do sódio a partir do gráfico (1,0 pto). Potencial de corte (V) 3.0 dados experimetais ajuste linear 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 Frequência (10 Hz) , x L e x 0 3º.) Uma partícula está sujeita ao seguinte potencial em função da posição: U x 0, 0 x L a) Escreva a função de onda da partícula nas três regiões do espaço indicadas acima (0,5 pt). b) Use as condições de contorno para mostrar que na região do espaço na qual U(x) = 0 as funções de onda da partícula podem ser escritas como n x A sennx L , onde n = 1,2,3... (1,5 pt). c) Mostre que na região do espaço na qual U(x) = 0 a energia da partícula assume valores dados por: n2h2 En , onde n = 1,2,3... (1,0 pt). 8mL2 4º.) A energia da órbita de Bohr para n = 2 de um átomo ionizado não identificado que contém apenas um elétron é igual a – 30,6 eV. Para esse íon, encontre qual é o raio da órbita de Bohr que corresponde a n = 5 (2,0 pts). 5º.) Escreva os estados eletrônicos do átomo de hidrogênio para o estado fundamental e para n = 2 usando a notação espectroscópica nLj, onde L = S, P, D, F, G, H... e j é o número quântico do momento angular total. (1,5 pt). Formulário t t 0 ; L L0 ; 1 2 ; u c ; x ' x u 1 x u / c 2 ; y , z ' y , z 1 x u / c 2 2 2 2 p m 1 / c ; K E E 0 E mc 2 1 / c p 2 c 2 E 0 ; E 0 mc 2 ; p h 1 / 2 E h hc ; eV0 h ; h 0 ; u , T 8hc 5 1 exp hc k BT 1 ; I T 4 2 5 k B 5,67 10 8 J s 1 m 2 K 4 ; max T 2,898 × 10 -3 m·K 15c 2 h 3 4 2 d 2 h 2 U x x E x ; Px x ; Px dx 1; 2 2 2m dx h Z2 n2 p ; px ; E n 13,6(eV ) 2 ; rn 5 10 11 (m) n 1,2,3...; f 4,95 10 7 Z 1 Z n e e e U B B; L ou S; B 9,274 10 24 J / T ; J L S 2me me 2me L l (l 1); L z ml ; S s ( s 1); S z m s ; J j ( j 1); J z m j ; c 3 10 8 m/s ; h 6,63 10 34 J s; k B 1,38 10 23 J/K; 1eV 1,6 10 19 J e 1,6 10 19 C; me 9,11 10 31 kg; 0 8,85 10 12 F/m e i e -i e i e - i cos ; sen 2 2i