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INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR
Escola Superior de Tecnologia de Tomar
Área Interdepartamental de Fı́sica
Curso de Fotografia
Exame de recurso de Luminotécnia
Duração: 15 min + 2h:00
1. A figura representa as cinco fases do processo de electrização, por indução, de uma esfera
fixa num suporte isolador. Explique qualitativamente (ou faça uma representação gráfica)
do modo como se distribui, e para onde flui, a carga da esfera em cada uma das cinco fases
referidas.
2. O que acontece ao brilho da luz emitida pelo filamento de uma lâmpada incandescente se se
diminuir o comprimento do filamento, mantendo a lâmpada ligada a uma tomada de 220 V?
Justifique todas as suas afirmações.
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3. A figura de baixo mostra o espectro de radiação visı́vel e correspondentes comprimentos de
onda em angstrons (1A = 10−10 m). Atendendo aos valores indicados na figura calcule as
energias de um fotão ”vermelho”e de um fotão ”azul”. Com base nos valores obtidos comente
a frase: ”Os tons vermelhos são mais quentes que os tons azuis.”.
4. Utilize o princı́pio de exclusão de Pauli para determinar os números quânticos n, l, ml e ms
dos electrões do átomo X, de número atómico Z = 11. Classificaria o elemento X como um
condutor ou como um isolador? Justifique a sua resposta.
electrão
n
l
ml
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ms
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5. Classifique (sem justificar) cada uma das seguintes afirmações, usando a palavra verdadeira
(V) ou falsa (F):
ˆ A energia dos fotoelectrões emitidos por uma superfı́cie metálica quando nesta incide
luz depende apenas da frequência da luz;
ˆ Quando no efeito fotoeléctrico se aumenta apenas a intensidade da luz incidente na
superfı́cie fotoeléctrica a energia cinética de cada electrão emitido diminui;
ˆ A quantidade de fotoelectrões emitidos, por unidade de tempo, no efeito fotoeléctrico,
depende apenas da frequência da luz incidente;
ˆ O efeito fotoeléctrico não pode ser explicado a partir da teoria ondulatória da luz;
ˆ Quando o electrão de um átomo recebe energia suficiente, sendo libertado do átomo,
diz-se que o átomo fica ionizado;
6. O diagrama mostra os nı́veis de energia (n) de um electrão em um certo átomo. Qual das
transições mostradas na figura representa a emissão de um fotão com o menor comprimento
de onda? Justifique a sua afirmação.
(a) I
(b) II
(c) III
(d) IV
(e) V
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7. As figuras representam três processos de excitação electrónica da matéria: por interacção
com radiação electromagnética, por choques inelásticos com partı́culas leves e por choques
entre átomos. Relacione cada uma das três figuras com os três processos referidos e explique
resumidamente cada um dos processos.
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Tabela 1: Formulário
~ )
F~q (P ) = q E(P
Eq (P ) = qV (P )
Ex = − ∆V
∆x
~ q (P )| = 1 |q|2
|E
4π²o r
∆V = RI
R = Sl σ1
P = ∆V I
1 q
Vq (P ) = 4π²
o r
2
elemento hidrogenóide En = −13,6Z
eV
n2
E = hν
c = λν
Tabela
grandeza
h
c
mp ≈ mn
qe
2: Constantes
valor e unidade
6, 63 × 10−34 Js
3, 00 × 108 m/s
1, 67 × 10−27 Kg
−1, 62 × 10−19 C
Tabela 4: Estados electrónicos,
tização
n
1
2
3
l
0
1
2
sı́mbolo s
p
d
ml
-l
...
0
1
1
−
ms
2
2
regras de quan4
...
...
...
...
n-1
l
Tabela 3: Factores de conversão
valor e unidade valor e unidade
1 nm
10−9 m
1 eV
1, 62 × 10−19 J
Tabela 5: Cotações
pergunta cotação, em percentagem
1
15
2
20
3
10
4
10
5
10
6
15
7
20
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