Exercícios Resolvidos de Comprimento de Onda de De Broglie

Ver Teoria

Enunciado

De acordo com de Broglie o elétron do átomo de Hidrogênio no modelo de Bohr:

(a) é uma partícula que gira em torno do núcleo.

(b) tem propriedades ondulatórias e a circunferência da órbita é igual a um número inteiro de comprimentos de onda.

(c) mantém a estabilidade do átomo através da atração eletrostática com o núcleo.

(d) somente pode ocupar o estado fundamental.

Justifique:

Passo 1

Para entender essa questão precisamos entender quais são as hipóteses de de Broglie.

A primeira hipótese dele que é a mais conhecida diz que corpos com massa possuem comportamento ondulatório, claro que não significa que nos começaremos a virar ondas quando andarmos na rua, apenas significa que corpos podem ter comportamentos ora de partícula e ora de ondas, mas que para corpos macroscópicos o comportamento de onda é muito pequeno sendo desprezível tal comportamento.

Porém para corpos muito pequenos como elétrons podemos analisar tal comportamento dualístico, tendo oras em que o elétron se comporta com onda e ora que o elétron se comporta com partícula.

O segundo postulado de DE Broglie se refere ao comportamento do comprimento de onda para copos que possuem massa, a fórmula que contabiliza tal comprimento de onda é dada por

λ = h p

Em que h é a constante de Planck e P o momento linear da partícula.

Através de seus cálculos de Broglie conseguiu conceber também que a circunferência da orbita de um elétron é um número inteiro do comprimento de onda dado pela fórmula.

2 π r = n λ = n h p

Escrevendo isso em função do momento angular teremos que

L = r . p = n h 2 π = n . ћ

Com base nisso a única alternativa que satisfaz essas hipóteses é a letra B

Resposta

(b) tem propriedades ondulatórias e a circunferência da órbita é igual a um número inteiro de comprimentos de onda.

Exercícios de Livros Relacionados

Um elétron está se movendo a 2,5×10 5m/s . Encontre o comprimento de onda de elétron de Broglie.
Exercício de Livro
Um próton e um elétron têm energias cinéticas iguais. Segue-se que o comprimento de onda do próton é (a) maior que o comprimento de onda do elétron, (b) igual ao comprimento de onda do elétron, (c) me
Se o comprimento de onda de um elétron é igual ao comprimento de onda de um próton, (a) a velocidade do próton é maior que a velocidade do elétron, (b) as velocidades do próton e do elétron são iguais
Um elétron, um próton e uma partícula alfa possuem energia cinéticade 150 keV. Encontre (a) as magnitudes de seus momentos e (b) seus comprimentos de onda de De Broglie.