Questões de Física Atômica e Nuclear (Física)

A teoria de Bohr para o átomo de hidrogênio foi de fundamental importância para a física que estava sendo construída no final do século XIX. Bohr mostrou que as transferências de energia no átomo, na geração ou absorção de um fóton levando um átomo, se dão de maneira quantizada permitindo prever, com precisão, a posição das linhas do espectro do hidrogênio. Sobre esse modelo, considere as afirmações abaixo:

I- Os elétrons se movem em órbitas estacionárias irradiando energia continuamente, conforme o modelo de Rutherford. Essa previsão pode ser verificada usando a mecânica clássica e eletrodinâmica.

II- Os átomos irradiam energia quando um elétron sofre uma transição de um estado estacionário para outro e a frequência da radiação emitida está relacionada às energias das órbitas.

III- A energia dos estados estacionários é determinada com base no princípio da correspondência. Para o estado fundamental, essa energia é de -13,6 e V, também chamada de energia de ionização.

É CORRETO o que se afirma em:

A radiação ionizante é a que possui a propriedade de, ao incidir em um meio qualquer, ceder ou retirar elétrons dos átomos constituintes deste meio, tornando-os eletricamente carregados. As radiações ionizantes, portanto, possuem diversas aplicações devido às suas propriedades, como a capacidade de ionizar gases, escurecer filmes peliculados, produzir cintilações em determinados materiais e transportar grandes quantidades de energia. Considerando essas características, assinale a alternativa que apresenta apenas exemplos de aplicações das radiações ionizantes.

Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr apresentou um novo modelo para o átomo de hidrogênio. Seu modelo superou as dificuldades do modelo planetário desenvolvido por Rutherford. Bohr considerou as ideias dos níveis de energia quantizada, concebida por Planck, aos elétrons em órbita atômica imaginado por Rutherford. A teoria de Bohr teve sua relevância para o desenvolvimento da Física quântica. Sobre o modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, podemos afirmar que:

As energias permitidas para o átomo de hidrogênio são dadas por E_n = − , sendo n = 1, 2, 3, …, representando os níveis de energia. Qual é a energia de um fóton que, ao ser absorvido por um átomo de hidrogênio, causa uma transição eletrônica de n = 2 para n = 3?

Em 1914, James Franck e Gustav Hertz realizaram um experimento que evidenciou a existência de níveis de energia nos átomos. Eles estudaram o movimento de elétrons, impulsionados por um campo elétrico, em um gás de mercúrio. Quando a energia cinética dos elétrons era igual ou superior a um determinado valor, o gás emitia luz ultravioleta.
Julgue cada a afirmativa seguinte como verdadeira (V) ou falsa (F):

I. Átomos podem ser excitados sem perder elétrons.
II. Átomos podem ter sua energia elevada por colisões com elétrons.
III. O consequente decaimento para níveis mais baixos de energia faz o átomo emitir fótons.

Marque uma alternativa como resposta: