P4 de Física 4 - FIS1061 da PUCRIO - 2019.2

a) Ao incidir luz sobre um determinado metal, elétrons são arrancados de sua superfície com uma energia cinética máxima igual ao dobro de sua função trabalho. Sabendo que a frequência de corte para esse metal é , qual é o comprimento de onda da luz incidente?

b) Um átomo de Hidrogênio em seu estado de energia mais baixo absorver um fóton com comprimento de onda igual a . Qual é o raio da órbita do elétron no estado final?

c) Um elétron, confinado em um poço de potencial infinito entre as posições e , tem energia igual a . Escreva a função de onda associada a esse elétron.

Em uma colisão a altas energias, dois píons e são produzidos no laboratório com velocidades e , respectivamente, na direção , entrando então em um detector de comprimento de .

a) Visto do referencial do píon , qual é o comprimento do detector?

b) Sabendo que píons têm tempo de vida próprio de , conseguirá o píon cruzar todo o detector?

c) Qual é a velocidade do vista do referencial do ?

d) Suponha agora que as velocidades dos píons não são conhecidas e sim os seus momentos, em termos de suas massas de repouso (): e para e , respectivamente. Qual é a razão entre as duas energias cinéticas ?

Uma onda eletromagnética plana e monocromática se propaga no vácuo tal que seu campo magnético está dado por , em unidade do SI e sendo uma constante positiva.

a) Encontre o valor de e o comprimento de onda dessa onda.

b) Determine o estado de polarização da onda.

c) Encontre a expressão para o vetor de Poynting em função do tempo, e a intensidade dessa onda.

Essa onda incide perpendicularmente sobre uma fenda dupla, com separação entre as fendas (e abertura desprezível). O padrão de interferência é observado em uma tela colocada a de distância.

d) Ache a diferença de fase entre os raios emergentes de cada fenda na posição sobre a tela, medida a partir do eixo central. Essa posição em está mais próxima de um máximo ou de um mínimo de interferência?