Entre o final do século XIX e o início do século XX, a teoria da relatividade e o início dos princípios que norteiam a Física Quântica deram início à Física Moderna. Com base na Física Moderna, analise as afirmativas a seguir e assinale a única incorreta.
- A)Pode ocorrer emissão de elétrons por uma superfície metálica quando é atingida por radiação eletromagnética.
Certa: a radiação eletromagnética pode provocar emissão de elétrons de um metal, como no efeito fotoelétrico.
- B)A velocidade da luz no vácuo é invariável e constitui a velocidade limite, uma vez que a velocidade de um corpo dotado de massa pode até se aproximar desta velocidade, mas não a superar.
Certa: pela Relatividade Especial, a velocidade da luz no vácuo é constante e é o limite superior para corpos com massa.
- C)A função trabalho é característica de cada metal e se a energia de um fóton incidente em um elétron for menor que esta função trabalho, a radiação eletromagnética não terá energia suficiente para arrancá-lo.
Certa: se a energia do fóton for menor que a função trabalho, não ocorre emissão fotoelétrica.
- D)Na equação E = h.f, em que E representa a energia do fóton incidente, f é sua frequência e h é a constante de Planck, é possível afirmar que a unidade da constante de Planck, no Sistema Internacional é: h = M.L2 .T-1 , em que M representa massa, L, comprimento, e T, tempo.
Certa: como E = h.f, a constante de Planck tem unidade de energia vezes tempo, isto é, M.L2.T-1 no SI.
- E)Pode ocorrer emissão de elétrons pelo núcleo atômico (radiação Beta menos) quando ele é atingido por radiação luminosa.
Errada: a emissão beta menos é um decaimento nuclear por interação fraca, não causada por radiação luminosa.
Gabarito: E
A Física Moderna rompeu com a intuição clássica em dois pontos muito cobrados: a Relatividade, que trata da luz como limite universal de velocidade, e a Física Quântica, que explica a troca de energia em pacotes, os fótons. No efeito fotoelétrico, por exemplo, a luz pode arrancar elétrons de uma superfície metálica, mas isso depende da energia do fóton e da função trabalho do metal. Se a energia não for suficiente, nada feito - o elétron continua preso, sem drama e sem milagre. Já na Relatividade Especial, a velocidade da luz no vácuo é constante e funciona como teto cósmico para corpos com massa. Então, quando a banca mistura esses temas, costuma cobrar as ideias centrais: luz como fóton, energia quantizada, função trabalho e limite de velocidade. A letra E está incorreta porque a emissão beta menos é um processo nuclear, ligado à transformação de um nêutron em próton com emissão de elétron e antineutrino, por interação fraca. Isso não acontece por o núcleo ser atingido por radiação luminosa. Luz pode interagir com elétrons em átomos ou metais, mas não provoca beta menos. Em resumo: a Física Moderna explica bem o comportamento da luz e da matéria em escala microscópica, mas não autoriza dizer que um fóton “arranca” elétron do núcleo. Essa confusão entre elétrons orbitais e fenômenos nucleares é a armadilha clássica.