PUC, Física 4, P3 2016.2, 4
Faça a escolha correta e justifique: Na Mecânica Quântica, quando um átomo emite um fóton:
(a) a massa do átomo aumenta.
(b) a energia do átomo aumenta.
(c) a massa do átomo diminui.
(d) o átomo não sofre uma transição quântica.
Passo 1
Sabemos que a fórmula de energia relativística de um átomo pode ser escrita como
Sabemos que sempre que um elétron emite um fóton a sua energia consequentemente diminui, por isso que o elétron nesse caso salta de uma camada para outra, exatamente pela diminuição energética.
Porém também sabemos que por definição a massa relativística pode ser escrita pela equação
Ou seja, se substituirmos isso na outra equação teremos
Percebemos que a relação entre E e M é diretamente proporcional, ou seja, se a energia do átomo diminui com a emisão de um fóton, por consequência a sua massa também diminui, concluímos então com isso que tanto a energia quanto a massa do átomo iram diminuir.
Resposta
(c) a massa do átomo diminui.