P4 de Física 4 - FIS1061 da PUCRIO - 2019.1

.

Seja um elétron confinado em um poço infinito de largura , sendo sua função de onda correspondente ao segundo estado de energia. Calcule a probabilidade de encontrar o elétron em uma janela de em torno do ponto médio do poço.

.

Em um experimento Compton, um fóton de frequência atinge um elétron em repouso e o fóton é espalhado a em relação à sua direção incidente. Qual

é energia cinética do elétron após a colisão, em ?

.

Em uma transição no átomo de Hidrogênio, um fóton de comprimento de onda de

é emitido. A transição ocorre de qual nível quântico inicial para qual nível

quântico final?

Em certa região do espaço, o campo magnético de um feixe luminoso é dado por

em unidades do SI.

Encontre a frequência angular e o comprimento de onda associados.

Ache o vetor campo elétrico por aplicação da Lei de Àmpere. Confira sua resposta

usando  .

Diga qual é o estado de polarização da luz, justificando.

Esse feixe luminoso incide perpendicularmente sobre um aparato de fenda dupla, tal que as fendas têm abertura desprezível e estão separadas de . A fenda superior (ver

figura) está coberta por uma fina lâmina cujo índice de refração é e tem espessura de .

Logo após a saída das fendas, qual é a diferença de fase entre raios paralelos emergindo das fendas superior e inferior?

Em uma tela posicionada a do aparato, em que posição estará o máximo (deslocado) de ordem zero?

. O píon é uma partícula instável, com massa de repouso igual a , que é facilmente produzido nas interações de raios cósmicos atingindo a atmosfera e também em colisões produzidas em laboratório. Em um referencial , o píon é produzido na origem, se desloca com velocidade constante pelo eixo e se desintegra na posição após .

Qual é o tempo de vida próprio do píon?

. O píon é uma partícula instável, com massa de repouso igual a , que é facilmente produzido nas interações de raios cósmicos atingindo a atmosfera e também em colisões produzidas em laboratório. Em um referencial , o píon é produzido na origem, se desloca com velocidade constante pelo eixo e se desintegra na posição após .

Seja outro referencial , com origem de tempo e espaço coincidente com , que se move com velocidade no sentido positivo em relação a . Qual é a posição e o instante de tempo em que o píon se desintegra, medidos em ?

. O píon é uma partícula instável, com massa de repouso igual a , que é facilmente produzido nas interações de raios cósmicos atingindo a atmosfera e também em colisões produzidas em laboratório. Em um referencial , o píon é produzido na origem, se desloca com velocidade constante pelo eixo e se desintegra na posição após .

Seja agora o referencial próprio do píon, portanto aquele em que se encontra em repouso. Após ser criado, o píon se desintegra através do processo

,

ou seja, produzindo um múon , que tem massa de repouso igual a , e um

neutrino de massa nula. Aplique conservação de energia e conservação de momento para

encontrar qual é o momento do múon nesse referencial, em .