PRec de Física 4 da USP - 2018

A função trabalho de um metal é . Calcule o maior comprimento de onda da radiação que ao incidir sobre esse metal ejeta elétrons da sua superfície. Considere h e c dados.

Luz monocromática de comprimento de onda incide sobre duas fendas idênticas, cujos centros estão separados por uma distância d. A luz que passa pelas fendas incide sobre um anteparo situado a uma distância das fendas.

(a) Se , e a largura da fenda é desprezível se comparada com a distância entre elas, quantas linhas de intensidade zero serão observadas no anteparo entre ? Justifique.

(b) Se considerarmos agora que a largura de cada uma das fendas é , os efeitos da difração em cada uma das fendas podem contribuir para os mínimos de intensidade. No caso de duas fendas, quantas linhas de intensidade zero serão observadas entre ?

(c) Admitindo que a intensidade da luz incidente é I, imediatamente antes de passar pelas fendas, qual é a intensidade da luz emergente de cada uma das fendas? Justifique.

Uma nave espacial se afasta da Terra com velocidade em relação à Terra. Em , a nave lança um míssil, que viaja com velocidade em relação à nave, na mesma direção da mesma.

(a) Determine a velocidade do míssil em relação à Terra.

(b) Considerando que a nave espacial viaja em direção a uma localidade situada a uma distância D segundo observadores na Terra, determine o tempo necessário para que a nave atinja a localidade segundo seu comandante.

Considere o movimento unidimensional de uma partícula de massa m sujeita a um potencial que é nulo na região e infinito para ou

(a) Escreva a função de onda nas regiões e . Justifique sua resposta.

(b) Escreva a equação de Schrödinger para a região e utilizando as condições de contorno, obtenha a expressão para a função de onda normalizada

(c) Determine os possíveis valores dos níveis de energia em termos dos parâmetros do enunciado e de

É realizado um experimento onde fótons são espalhados por elétrons livres inicialmente em repouso. Verifica-se que: (1) os fótons emergem em relativamente à direção de incidência; (2) os elétrons espalhados são completamente freados por uma diferença de potencial V.

(a) Escreva as expressões para as conservações de energia e de momento linear para o processo. Denomine: o comprimento de onda do fóton espalhado; o comprimento de onda do fóton incidente, o ângulo entre o elétron espalhado e a direção de incidência do fóton; o vetor momento linear do elétron espalhado e a energia cinética do elétron espalhado.

(b) Qual o comprimento de onda dos fótons incidentes? Forneça a sua resposta em função da diferença de potencial V e do comprimento de onda Compton .

(c) Qual o comprimento de onda dos elétrons espalhados? Forneça sua resposta em função do comprimento de onda dos fótons incidentes e do comprimento de onda Compton