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Uma relação que evidencia a dependência entre a distância da imagem (i), a distância do objeto (o), o raio de curvatura (r) e os índices de refração pode ser deduzida pela aplicação da lei de Snell. A geometria do problema é apresentada na figura acima. Pode-se demonstrar que !$ { \large n_1 \over 0} + { \large n_2 \over i} = { \large n_2 -n_1 \over r} !$, que é conhecida como equação para um dióptrico. Com relação a esse sistema óptico e aos conceitos físicos envolvidos, assinale a opção correta.

As redes de difração são amplamente empregadas para medir o espectro da luz emitida por uma fonte, em uma das seguintes técnicas: espectroscopia ou espectrometria. Uma dessas técnicas, que é a mais importante ferramenta na investigação da estrutura cristalina de sólidos, é a difração de raios X. As figuras acima ilustram um cristal cúbico de cloreto de sódio, cujo espaçamento entre os átomos adjacentes é dado por a = 0,28 nm, e duas famílias de planos cristalinos. Considere o experimento em que um feixe de raios X de comprimento de onda igual a λ incida sobre certos planos atômicos desse cristal de cloreto de sódio que estejam a uma distância d. Para efeitos de cálculo, se necessário, considere !$ \sqrt{2} = 1,4 !$ e !$ \sqrt{3} = 1,7 !$.

Com base nessas informações, assinale a opção correta.

No modelo de efeito fotoelétrico, proposto por Albert Einstein, os elétrons são ejetados de uma superfície metálica a partir da incidência de luz sobre ela. O efeito fotoelétrico pode ser equacionado como

!$ h \nu = f + K_m !$,

em que !$ h \nu !$ é a energia do fóton absorvido pelo elétron na superfície do metal, f é a função trabalho e Km é a energia cinética máxima do elétron fora da superfície. Com base nessas informações, assinale a opção correta.

Uma propriedade da luz, importante e útil, é que ela pode ser polarizada. Com relação à polarização da luz, assinale a opção correta.

Acerca da natureza dual da luz, assinale a opção correta.

As soluções da equação de Schrödinger para a partícula em uma caixa são expressas da seguinte forma

!$ y_n(x) = \sqrt{ { \large 2 \over L}} sen \left ( { \large n \pi x \over L} \right) ( n=1,2,3, \cdots) !$

Com base nessa informação, julgue os itens a seguir.

I As funções de onda y_n (x) são ortogonais. n

II As funções de onda y_n (x) são normalizadas. n

III Para cada nível de energia En, há uma só autofunção independente, ou seja, os níveis são degenerados.

IV No limite L → 0, a posição da partícula fica determinada exatamente, porém o momento linear torna-se completamente indefinido.

Estão certos apenas os itens

A figura acima ilustra o esquema de uma lâmina com índice de refração n e espessura d situada no ar (n0 = 1), e um raio incidente !$ \overline{OA} !$. Esse raio dá origem a um raio 1 parcialmente refletido e a um raio !$ \overline{AB} !$ refratado. No ponto B, há uma nova reflexão e uma nova refração parcial, dando origem ao raio transmitido 1'. Esse processo se repete, embora com diminuição de intensidade a cada reflexão. Dessa forma, surgem os raios refletidos 1, 2, 3,... assim como os raios transmitidos 1', 2', 3', .... A figura mostra a interferência de feixes múltiplos conforme descrito anteriormente. Considere que !$ \bar{A} !$ seja a imagem especular do ponto A. Com base nessas informações, julgue os próximos itens.

I Os caminhos ópticos [AC'] e [A'C] são iguais.

II A diferença de caminho óptico [2] - [1] pode ser calculada por meio da expressão 2ndcos2.

III Quando há interferência construtiva para a luz transmitida, a interferência é também construtiva para a luz refletida.

Assinale a opção correta.

No modelo 3, a partícula pode apresentar um fenômeno relevante em diversas áreas da física, chamado efeito de tunelamento ou efeito túnel. Com relação a esse modelo e ao efeito túnel, julgue os próximos itens.

I Quanto mais estreita a barreira e(ou) mais próxima estiver a energia E do topo V da barreira, maior será a probabilidade de tunelamento.

II É possível uma partícula que passa por tunelamento ser encontrada dentro da barreira em vez de em qualquer lado dela, mesmo que sua função de onda seja nula dentro da barreira.

III Uma partícula alfa, que se encontra na superfície de um núcleo, é capaz de tunelar uma barreira de potencial resultante da ação combinada da força de atração nuclear e da repulsão elétrica da parte restante.

Assinale a opção correta.

O modelo 2 possui muitas aplicações práticas, justificando o interesse corrente no seu estudo. Como exemplo, o mesmo pode representar um elétron livre se movendo dentro de uma molécula comprida e retilínea ou ao longo de um fio bastante fino. A esse respeito, assinale a opção correta.

No processo de formação de imagens, quando todos os raios de um objeto puntiforme não se focalizam em um único ponto-imagem, a imagem formada não é nítida. Trata-se de uma aberração óptica. As aberrações não são consequências de qualquer defeito da lente, ou do espelho, mas apenas o resultado da aplicação das leis da refração e da reflexão às superfícies esféricas. Uma das aberrações mais comuns é caracterizada quando os raios que atingem a lente em pontos afastados do eixo são muito mais refratados do que aqueles que atingem a lente nas vizinhanças do eixo, fazendo que nem todos os raios sejam focalizados em um único ponto. Esse tipo de aberração óptica é denominado aberração