MECÂNICA QUÂNTICA


Se o elétron 3p do sódio estiver submetido a um campo magnético interno B, o desdobramento causado pela interação spin-órbita será da ordem de ∆E = 2μBB, sendo μo magnéton de Bohr e ∆E a variação de energia entre dois níveis desdobrados. Qual deve ser o valor do campo magnético B se ∆E = 2,14∙10-3eV ?

 


9,6T


12,3T


0,5T


7,2T


18,5T

Um elétron no átomo de hidrogênio se encontra no estado 6f. Qual o valor de L?

 


0,48∙10-34J.s


4,97∙10-34J.s


2,3∙10-34J.s


3,65∙10-34J.s


1,05∙10-34J.s

A função de onda para o estado fundamental do átomo de hidrogênio é dada na forma:

 

 

Para definir a probabilidade de encontrar a partícula em determinada região do espaço, basta realizar a integração em coordenadas esféricas da função de onda, isto é,

 

 

Contudo, como este intervalo é muito pequeno, pode-se adotar a aproximação:

 

 

Assim, qual o valor da probabilidade de encontrar um elétron na posição r = a0  em um intervalo ∆r = 0,03a0?

 


0


0,022


0,22


15,9


0,0162

A taxa de decaimento τ da oscilação de uma partícula ao atravessar uma barreira de potencial pode ser estimada através da relação:

 

 

onde T é a taxa de transmissão, R é o comprimento da barreira e v é a velocidade da partícula. Assim, considere uma partícula de massa 1,67∙10-27 kg  se move com energia de 44 MeV até encontrar uma barreira de potencial com largura de 10-15 m. A probabilidade de transmissão por esta barreira é igual a T ≈ 57,7% . Qual o valor da taxa de decaimento esperada?

 


2,65∙1018 s-1


2,65∙1024 s-1


2,65∙1020 s-1


2,65∙1016 s-1


2,65∙1022 s-1

Assumindo que a distribuição clássica de probabilidade para uma partícula em um poço unidimensional quadrado infinito de largura L é dada por P(x) = 1/L, qual a posição quadrática média (x2) dentro do poço?

Dado: Classicamente, têm-se que:

 

 


L2


L2/3


L3


1/L


L3/3

A posição de um elétron pode ser definida através da incidencia de ondas elétromagnéticas em determinada região do espaço. Estas ondas devem possuir um comprimento máximo da mesma ordem da precisão desejada. Se a posição de um elétron é determinada com uma precisão Δx = 5 × 10−12 m, qual é a indeterminação do momento do elétron? Considere ℏ ≅ 1,05∙10-34.

 


11,2∙10-6 kg.m/s


1,05∙10-23 J.s/m


2,1∙10-23 eV.kg


8,3∙10-4 eV


1,05∙10-23 J.kg

Dada a função de onda,

 

 

Qual o valor da constante de normalização A para um dado intervalo -a ≤ x ≤a? Dica: lembre-se da normalização,

 

 


(2a)-1/2


0


a1/2


1/(a)1/2


(2a)1/2

Na presença de um campo magnético fraco (Bext), a energia de interação spin-órbita resultado do efeito Zeeman é dada na forma:

E = g∙mjμBBext,

sendo mj número quântico, μB o magnéton de Bohr e g é conhecida como constante de Landé. Esta constante é definida através do números quânticos j, l e s pela relação:

Assinale a alternativa que indica corretamente o valor da constante de Landé (g) para um elétron possua spin positivo e números quânticos: l = 1 e j = 1/2.

 


2/3


1/2


​​​​​​​2


1


3/2

Uma partícula se encontra no estado fundamental em um poço quadrado infinito cuja função de onda é dada na forma:

Determine a probabilidade Px de que a partícula seja encontrada no intervalo Δx = 0,002L em x = 2L/3 admitindo que P≈ φn2∙∆x.

 


3,5%


0,2%


0,4%


1,7%


9%

O diagrama abaixo representa a moléculas de N2.

Na molécula de N2, a proximidade entre os átomos ligantes faz com que haja sobreposição de orbitais em todas as camadas, de forma que todos os elétrons passam a pertencer a orbitais moleculares. Com base no diagrama assinale a alternativa que explica corretamente a razão da molécula de N2+ possuir ligações mais fracas que o N2.

 


O íon N2+ possui ligações mais fracas devido ao excesso de prótons no núcleo do nitrogênio que aumenta a repulsão.


Para a formação do íon N2+, é retirado dois elétron da camada de valência da molécula e isso aumenta a repulsão.


Para a formação do íon N2+, é retirado um elétron ligante da camada de valência da molécula. Portanto a força da ligação diminui.


Para a formação do íon N2+, é adicionado um elétron ligante da camada de valência da molécula e isso aumenta a repulsão.


O íon N2+ possui ligações mais fracas devido ao ganho de uma carga positiva (próton).

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