Coltec/UFMG – Física – 1º Ano – 2014
Emissão de radiação: Lista de exercícios
1) O que é um espectroscópio e o que ele faz?
2) De acordo com o modelo de Bohr, como pode um átomo de hidrogênio, que possui apenas um elétron,
emitir luz constituída por várias linhas espectrais?
3) Qual é a relação entre a diferença de energia de dois níveis energéticos e a energia do fóton emitido
durante uma transição entre eles?
4) Um átomo de neônio dentro de um tubo de vidro pode ser excitado mais de uma vez? Explique.
5) Radiação verde é emitida quando os elétrons de uma substância realizam uma transição entre dois
níveis de energia específicos. O que seria necessário alterar para que essa mesma transição provocasse
a emissão de radiação azul?
6) Como a radiação que os astrônomos captam de estrelas e galáxias distantes lhes garante que, através
do universo, existem os mesmos átomos encontrados na Terra?
7) Em que a energia radiante de um sólido incandescente difere da energia radiante emitida por um gás
excitado?
8) Como os pigmentos fluorescentes presentes no sabão em pó tornam as roupas mais brancas quando
estas são expostas a radiação solar?
9) A maioria dos átomos, ao interagirem com radiação visível (com frequências situadas entre 4,3.1014 Hz
e 7,0. 1014 Hz) , tornam-se excitados, pois, alguns de seus elétrons “saltam” de “órbitas” ou níveis de
energia mais baixa para “órbitas” ou níveis de energia mais alta. No entanto, a interação desses
mesmos átomos com raios X (com frequências situadas entre 3,0.1016 Hz e 3,0. 1018 Hz) provocam
sua transformação em íons positivos, decorrente da perda de um ou mais de um elétron para o
ambiente que cerca o átomo. Por que esses dois tipos de radiação produzem resultados tão diferentes
ao interagirem com os átomos?
10) As lâmpadas fluorescentes usadas em nossas casas são preenchidas por átomos de mercúrio. No
entanto, esses átomos, uma vez excitados, emitem muito mais radiação ultravioleta do que radiação
visível. Então, como essas lâmpadas podem ser usadas na iluminação residencial sem comprometer
nossa saúde?
11) Pesquise e responda: quais são as vantagens e desvantagens das lâmpadas fluorescentes quando
comparadas com as lâmpadas incandescentes?
12) Cite ao menos uma razão para sustentar a previsão de que as lâmpadas de LEDs podem vir a
substituir as lâmpadas fluorescentes compactas.
13) Considere apenas quatro dos níveis de energia de um determinado
átomo como mostrado no diagrama ao lado.
a) Quantas linhas espectrais resultarão de todas as possíveis
transições entre esses níveis?
b) Que transição corresponde à radiação emitida com maior
frequência?
c) Que transição corresponde à radiação emitida com menor
frequência?
n=4
n=3
n=2
n=1
14) Atualmente, podemos produzir confinar elétrons em estruturas com um
bilionésimo de metro que são feitas com materiais semicondutores. Assim
como nos átomos, nessas estruturas, os elétrons são obrigados a ocupar
somente alguns níveis de energia permitidos. Os valores desses níveis
podem ser controlados ao mudarmos o tamanho e a forma da estrutura.
Desse modo, torna-se possível definir níveis tais como aqueles mostrados na
figura ao lado. Note que esses níveis estão igualmente espaçados. Considere
um elétron fazendo transições entre os níveis mostrados na figura e
responda: quantas linhas espectrais resultariam de todas as transições
possíveis entre esses níveis?
a) 2.
b) 3
c) 4.
D)6.
15) No diagrama mostrado, a diferença de energia entre os estados A e B é o
dobro da diferença de energia entre os estados B e C. Numa transição de C para B,
um elétron emite um fóton com frequência igual a 5,0 x 1014 Hz (radiação laranja).
a) Qual é a frequência da onda emitida quando o fóton salta de B para A?
b) E de C para A?
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