Question

Num deteNum determinado experimento de física nuclear, um elétron de massa 9 , 109 × 10 − 31 k g , carga elétrica 1 , 6 × 10 − 19 C e energia de 18 keV será lançado contra outra partícula para observação de fenômenos quânticos. Para essa situação, considere a velocidade da luz igual 2 , 98 × 10 8 m / s , a constante de Planck h = 6 , 63 × 10 − 34 j . s e a seguinte equivalência: 1 e V = 1 , 6 × 10 − 19 J .rminado experimento de física nuclear

De acordo com a passagem de texto e os conteúdos do livro-base Física IV sobre a Onda de De Broglie, assinale a alternativa que corresponde, aproximadamente, ao comprimento da Onda de De Broglie.



A 4,81×10−11 m


B 5,34×10−11 m


C 6,86×10−11 m


D 7,41×10−11 m


E 8,36×10−11 m

Answer 1

Resposta:

Alternativa c) λ ≈ 6,86 × 10⁻¹¹ m.

Explicação:

Pela relação de energia utilizada na mecânica quântica. Teremos para energia:

E = h.f

Onde,

E: energia do corpo (J);

h: constante de Planck (J.s);

f: frequência (Hz).

Para uma partícula de luz a velocidade c é 2,98 × 10⁸ m/s, que é a velocidade da luz.

A frequência de uma onda eletromagnética é representada por, f = c/λ, substituindo esses dados na equação da energia E na mecânica quântica:

E = h.c/λ

(2,88 × 10⁻¹⁵ J) = (6,63 × 10⁻³⁴ J.s)(2,98 × 10⁸ m/s)/λ

λ = (1,9757 × 10⁻²⁵ J.m)/(2,88 × 10⁻¹⁵ J)

λ ≈ 6,86 × 10⁻¹¹ m.

Aproximadamente o comprimento da Onda λ de De Broglie é de 6,86 × 10⁻¹¹ m.