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Quiz Física Quântica: Planck, Heisenberg, Partículas e Átomos

Adentre o mundo quântico: constante de Planck, incerteza de Heisenberg, dualidade onda-partícula, átomos. Onze questões verificadas com explicações claras.

11 perguntas~6 minpt
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Quem introduziu a ideia de que a energia é quantizada, em 1900?

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  1. Q1. Quem introduziu a ideia de que a energia é quantizada, em 1900?

    • Albert Einstein
    • Max Planck
    • Niels Bohr
    • Werner Heisenberg
    Max Planck propôs que a radiação de corpo negro é emitida em pacotes discretos E = h·ν, com h ≈ 6,626 × 10⁻³⁴ J·s. Ganhou o Prêmio Nobel de 1918 e é considerado o pai da teoria quântica.

  2. Q2. O que diz o princípio da incerteza de Heisenberg?

    • Tudo é aleatório
    • A posição e o momento não podem ser conhecidos com precisão arbitrária ao mesmo tempo
    • A luz é sempre uma onda
    • Os elétrons nunca se movem
    Formulado em 1927, o princípio establece Δx·Δp ≥ ħ/2. É um limite fundamental, não uma falha de medição — quanto mais precisamente se determina a posição de uma partícula, mais impreciso fica seu momento.

  3. Q3. O que Einstein explicou em 1905 que lhe rendeu o Prêmio Nobel de 1921?

    • Relatividade especial
    • O efeito fotoelétrico
    • Movimento browniano
    • Relatividade geral
    Einstein demonstrou que a luz se comporta como quanta (fótons) com energia E = h·ν, explicando por que apenas certas frequências ejetam elétrons de metais. Foi uma evidência decisiva da dualidade onda-partícula.

  4. Q4. Qual partícula foi descoberta por J.J. Thomson em 1897?

    • Próton
    • Nêutron
    • Elétron
    • Fóton
    Thomson identificou o elétron via experimentos com raios catódicos, a primeira partícula subatômica conhecida. Ganhou o Prêmio Nobel de 1906. Sua carga foi posteriormente medida por Millikan: cerca de −1,602 × 10⁻¹⁹ C.

  5. Q5. No modelo de Bohr de 1913 para o hidrogênio, os elétrons...

    • Se movem em qualquer órbita
    • Ocupam apenas níveis de energia específicos permitidos
    • Flutuam livremente no núcleo
    • Não existem
    Niels Bohr propôs órbitas quantizadas com momento angular múltiplo de ħ. As transições entre níveis emitem ou absorvem fótons de frequências específicas, explicando as linhas espectrais do hidrogênio.

  6. Q6. O que o famoso experimento da dupla fenda demonstrou?

    • A luz não tem velocidade
    • Partículas como elétrons se comportam como ondas
    • A massa não pode ser criada
    • Os átomos são indivisíveis
    Quando disparados um de cada vez por duas fendas, os elétrons ainda formam um padrão de interferência — claro comportamento ondulatório. Observar por qual fenda eles passam destrói o padrão, o coração do estranhamento quântico.

  7. Q7. Quem desenvolveu a equação de onda da mecânica quântica em 1926?

    • Paul Dirac
    • Erwin Schrödinger
    • Wolfgang Pauli
    • Louis de Broglie
    A equação de Schrödinger iħ ∂ψ/∂t = Ĥψ descreve como um estado quântico evolui no tempo. Ele dividiu o Prêmio Nobel de 1933 com Paul Dirac, que a estendeu para elétrons relativísticos.

  8. Q8. Qual é o princípio de exclusão de Pauli?

    • Dois fótons nunca podem colidir
    • Dois elétrons não podem compartilhar o mesmo estado quântico em um átomo
    • A energia não pode ser criada
    • A luz viaja em linha reta
    Wolfgang Pauli afirmou em 1925 que férmions (elétrons, prótons, nêutrons) não podem ocupar estados quânticos idênticos. É por isso que os átomos têm estrutura de camadas e a matéria é sólida em vez de colapsar.

  9. Q9. O que é um fóton?

    • Um núcleo pesado
    • Um quantum de radiação eletromagnética
    • Um tipo de elétron
    • Um átomo neutro
    Um fóton é a partícula sem massa que transporta a luz. Sua energia depende apenas da frequência: E = h·ν. Os fótons visíveis têm energias entre cerca de 1,8 e 3,1 elétron-volts.

  10. Q10. Qual proposta Louis de Broglie fez em 1924?

    • Apenas a luz é uma onda
    • A matéria também tem propriedades ondulatórias
    • Os átomos não têm núcleo
    • O tempo desacelera na gravidade
    De Broglie postulou que qualquer partícula com momento p tem comprimento de onda λ = h/p. Confirmado pelo experimento de difração de elétrons de Davisson-Germer em 1927. Rendeu-lhe o Prêmio Nobel de 1929.

  11. Q11. O emaranhamento quântico significa que...

    • As partículas se repelem
    • Duas partículas podem compartilhar um estado de modo que medir uma afeta instantaneamente a outra
    • As partículas podem viajar mais rápido que a luz
    • A energia desaparece no vácuo
    Partículas emaranhadas têm propriedades correlacionadas independentemente da distância. Einstein chamou isso de 'ação fantasmagórica à distância'. Os experimentos de Alain Aspect confirmaram o fenômeno; ele ganhou o Prêmio Nobel de 2022.

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