2. Questões de Concurso

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No início do século XX, a observação do efeito fotoelétrico intrigava os físicos: ao incidir luz sobre uma placa de metal, elétrons podiam ser ejetados, mas o fenômeno não seguia as previsões da teoria ondulatória clássica da luz. Imagine que um cientista ilumina uma placa de potássio com uma luz violeta de baixa intensidade e observa a ejeção de elétrons. Em seguida, ele deseja modificar o experimento para aumentar a energia com que os elétrons individuais são ejetados. Com base na explicação de Einstein para o efeito fotoelétrico, qual das seguintes ações atingiria o objetivo desejado?

A fonte de iluminação do MET, ou canhão eletrônico, é composto normalmente por um filamento de tungstênio em forma de “V”, conforme a figura a seguir, que funciona como um cátodo composto de íons e elétrons livres. Uma alta voltagem (que varia entre 50, 80, 100 e 120 ou mais KV) é aplicada sobre esse filamento, gerando uma corrente que flui através dele e o incandesce, emitindo elétrons. A propriedade de emitir elétrons por aquecimento é comum a todos os metais e chama-se emissão termiônica.



Imagem associada para resolução da questão



(https://www.scansci.pt/filamento-de-tungstenio-vs-filamento-de-ceb6/) 



A relação do comprimento de onda dos elétrons emitidos em função da tensão aplicada é: 


Quando estudamos metais e cerâmicas por microscopia eletrônica de varredura com elétrons retroespalhados (BSE-SEM), o feixe de elétrons utilizado para gerar as imagens interage com os elétrons dos átomos do material, provocando o espalhamento de elétrons em diferentes direções. Um detector específico coleta os elétrons retroespalhados, e o sinal é processado para gerar uma imagem, com contrastes entre o branco e preto, conforme ilustração a seguir:




Imagem associada para resolução da questão



Qual a relação do peso molecular dos componentes do material com a cor da imagem?

Em 1905, um físico apresentou a Teoria da Relatividade Restrita, transformando profundamente a forma como entendemos o espaço, o tempo e a energia. Dessa teoria surgiu a equação E = mc², que revela a equivalência entre massa e energia. Em 2025, esse marco científico completa 120 anos. Quem foi o(a) cientista responsável por esse avanço revolucionário?
Para investigar a estrutura interna da matéria e verificar se os átomos eram realmente maciços, Rutherford bombardeou uma finíssima lâmina de ouro (cerca de 0,0001 cm de espessura) com partículas alfa (? ), que possuem carga elétrica positiva e são emitidas por materiais radioativos. Durante o experimento, ele observou que algumas partículas ? sofriam desvios em suas trajetórias ao atravessar a lâmina.
Com base nessa observação, qual conclusão Rutherford pôde formular? Assinale a opção CORRETA. 
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