P3 de Física 4 - FIS1061 da PUCRIO - 2017.2

Em certa região do espaço, uma fonte estática emite uma onda eletromagnética tal que seu campo magnético se propaga no vácuo segundo

em unidades do SI e sendo A uma constante positiva.

(c) Um observador dentro de uma nave espacial relativística se move na mesma direção de propagação dessa onda, e observa que sua frequência angular é . Este observador se aproxima ou se afasta da fonte? Qual é sua velocidade em relação à fonte?

Em certa região do espaço, uma fonte estática emite uma onda eletromagnética tal que seu campo magnético se propaga no vácuo segundo

em unidades do SI e sendo A uma constante positiva.

(a) Qual é a direção de propagação da onda e qual é seu estado polarização?

(b) Encontre o campo elétrico associado a essa onda, incluindo o valor numérico de A.

Uma partícula de massa m está confinada em um poço de potencial infinito (“caixa unidimensional”), tal que

(a) A partir da equação de Schrödinger, verifique que é uma função de onda possível para representar o estado quântico dessa partícula e, com isso, encontre a energia associada a esse estado.

(b) Encontre o valor esperado da posição da partícula no estado do item (a).

(a) Seja um átomo de Hidrogênio em seu estado fundamental, Determine qual é a probabilidade de encontrar um elétron em 𝑟 = 0,5 com umaincerteza 𝛥𝑟 = 0,01. Sua resposta deve ser numérica (além de literal!).

Sugestão: pode-se aproximar se ΔV é uma casca esférica de pequena espessura Δr.

(b) Um átomo de Hidrogênio sofre uma transição e um fóton de λ = 486 nm é emitido. Encontre o nível inicial e final do átomo nessa transição.

(c) Discuta as diferenças e semelhanças nas descrições de Bohr e Schrödinger para o átomo de Hidrogênio.

Após a colisão entre um fóton e um próton (livre e em repouso), o comprimento de onda final do fóton é 3% maior que o inicial. A energia total do próton, após a colisão, é de 950 MeV.

Determine:

a) A energia cinética final do próton.

b) Os comprimentos de onda inicial e final do fóton.

c) Os ângulo de espalhamento do fóton e do próton, em relação à direção original do fóton incidente.