La longitud de onda máxima de la radiación de un cuerpo negro emitida por el cuerpo 0
humano cuando cuando la temperatura de la piel es de 39 C (cuerpo en estado febril) es aproximadamente: Opción 1: 9.28 um Opción 2: 74.3 um Opción 3: 10.6 um Opción 4: 28.3 um
Solución: Primero convertimos en kelvin
° = ° + 273.15 ° = 39° + 273.15 273.15 = 312.15° Aplicamos la formula
∗ = 2,89 2,898 8 ∗ 10− =
2,89 2,898 8 ∗ 10− 312.15
= 9.28
Un pirata observa un objeto lejano que ilumina de color naranja, él puede establecer que la longitud de onda máxima a la cual está irradiando es de 610 nm, ya que al color naranja le corresponde dicho valor en el espectro visible de la luz. Entonces, ¿Cuál es aproximadamente aproximadamente la temperatura del objeto observado? Considere que el objeto se comporta como un cuerpo negro o
Opción 1: 4750 C o
Opción 2: 4477 C o
Opción 3: 277 C o
Opción 4: 5023 C Solución: Aplicamos la formula
∗ = 2,89 2,898 8 ∗ 10− =
=
2,89 2,898 8 ∗ 10− 2,89 2,898 8 ∗ 10− 610
= 4750.81 o
Convertimos Convertimos esto a C
° = ° 273.15 ° = 4750 4750 273. 273.15 15 = 4477°
El efecto fotoeléctrico establece que una luz incidente sobre ciertas superficies metálicas provoca la emisión de electrones de esas superficies. Este efecto se debe, a que la energía incidente es suficiente para remover electrones de la superficie del metal. Entonces Entonces para que exista desprendimiento de electrones se debe cumplir
Opción 1: Que la frecuencia de onda incidente λ sea mayor que la longitud de onda de corte λc.
Opción 2: Que la frecuencia de la luz incidente f sea menor que la frecuencia de corte f c. Opción 3: Que la frecuencia de la luz incidente in cidente f sea mayor que la frecuencia de corte f c. Opción 4: Que la longitud de onda incidente λ sea menor que la longitud de onda de corte λc.
Solución:
El principio que establece que: “Físicamente es imposible medir de manera simultánea la posición exacta y la cantidad de movimiento m ovimiento exacto de una partícula” corresponde a:
Opción 1: El principio de conservación de la materia Opción 2: El principio de la relatividad. Opción 3: El principio de complementariedad complementariedad Opción 4: El principio de incertidumbre
La siguiente imagen muestra la función de trabajo t rabajo para diferentes materiales:
Si en un experimento del efecto fotoeléctrico se hace incidir luz monocromática con 15
frecuencia de 1.15 x 10 Hz sobre el Uranio, Mercurio, Selenio y Niquel. Para los materiales donde hay desprendimiento de electrones la energía cinética máxima de los electrones desprendidos en cada uno de los materiales es aproximadamente:
Opción 1: Selenio: Kmax = 0.34ev Opción 2: Mercurio: Kmax = 0.25 eV Opción 3: Níquel: Kmax = 0.24 eV Opción 4: Uranio: K max = 1.15 eV Solución:
=
310
= = = 2.608610− 1.1510 = 260.8610− Aplicamos la formula tal como aparece aparece en el ejercicio de la imagen
= ℎ =
ℎ
=
1240. 1240. 260.8610−
= 4.76
Ese valor tenemos que restárselo a los valores de la función de trabajo para los diferentes materiales
= ℎ = 4.76 5.1 aplica aplica para el selenio selenio = 0.34 = ℎ = 4.76 4.5 aplica aplica para el mercurio mercurio = 0.25 = ℎ = 4.76 5 aplica aplica para para el níquel níquel = 0.24 0.24 = ℎ = 4.76 3.6 3.6 aplica aplica para para el urani uranio o = 1.16 1.16
La siguiente imagen muestra la función para diferentes materiales:
Si en un experimento del efecto fotoeléctrico se hace incidir luz monocromática con 14
frecuencia de 6.22 x 10 Hz sobre el Potasio, Cesio, Calcio y Uranio. Para los materiales donde hay desprendimiento de electrones la energía cinética máxima de los electrones desprendidos en cada uno de los materiales es aproximadamente: Opción 1: Potasio: Kmax = 0.27ev
Opción 2: Uranio: K max = 1.02 eV Opción 3: Cesio: Kmax = 0.47 eV Opción 4: Calcio: Kmax = 0.32 eV
Solución:
=
310
= = = 4.823110− 6.2210 = 482.3110− Aplicamos la formula tal como aparece aparece en el ejercicio de la imagen
= ℎ =
ℎ
=
1240. 1240. 482.3110−
= 2.57
Ese valor tenemos que restárselo a los valores de la función de trabajo para los diferentes materiales
= ℎ = 2.57 2.3 aplica aplica para el potasio potasio = 0.27 = ℎ = 2.57 3.6 aplica aplica para el uranio uranio = 1.03 = ℎ = 2.57 2.1 aplica aplica para el cesio cesio = 0.47 = ℎ = 2.57 2.9 aplica aplica para el calcio calcio = 0.33
La siguiente imagen muestra la función de trabajo t rabajo para diferentes materiales
Si en un experimento del efecto fotoeléctrico se hace incidir luz monocromática de longitud de onda de 500 nm sobre el Uranio, Mercurio, Potasio, Cesio y Níquel, se puede concluir que: Opción 1: Existe desprendimiento de de electrones para el Potasi o Opción 2: Existe desprendimiento de de electrones para el Cesio Opción 3: Existe desprendimiento de de electrones para el Uranio U ranio Opción 4: Existe desprendimiento de de electrones para el Mercurio
Solución: Aplicamos la formula tal como aparece aparece en el ejercicio de la imagen
= ℎ =
ℎ
=
1240. 1240. 500
= 2.48
Ese valor tenemos que restárselo a los valores de la función de trabajo para los diferentes materiales
= ℎ = 2.48 2.3 aplica aplica para el potasio potasio = 0.18 = ℎ = 2.48 2.1 aplica aplica para el cesio cesio = 0.38 = ℎ = 2.48 3.6 aplica aplica para el uranio uranio = 1.12 = ℎ = 2.48 4.5 aplica aplica para el mercurio mercurio = 2.02 2.02
La siguiente imagen muestra la función de trabajo t rabajo para diferentes materiales:
En un experimento del efecto fotoeléctrico se hace incidir luz monocromática de longitud de onda de 260 nm sobre los siguientes materiales Uranio, Selenio, Calcio, Cesio y Níquel. ¿En cuál de los materiales no ocurrió el efecto fotoeléctrico? Opcion1: Níquel Opción 2: Cesio Opción 3: Selenio Opción 4: Calcio
Solución: Aplicamos la formula tal como aparece aparece en el ejercicio de la imagen
= ℎ =
ℎ
=
1240. 1240. 260
= 4.76
Ese valor tenemos que restárselo a los valores de la función de trabajo para los diferentes materiales
= ℎ = 4.76 5 aplica aplica para para el níquel níquel = 0.24 0.24 = ℎ = 4.76 2.1 aplica aplica para el cesio cesio = 2.66 = ℎ = 4.76 5.1 aplica aplica para el selenio selenio = 0.34
= ℎ = 4.76 2.9 2.9 aplica aplica para para el calci calcio o = 1.86 1.86
Rayos X con longitud de onda 0.140 nm se dispersan en una rebana de carbón ¿Cuál es la 0
longitud de onda de los rayos X dispersados a 120 ? Opción 1: 0.140 nm Opción 2: 0.143 nm Opción 3: -0.136 nm Opción 4: 0.210 nm
Solución:
´ = +
ℎ(1 ) )
(6.62610 − . )(1 120) ´ = 0.140 + (9.1110− )(3.0010 ⁄) ´ = 0.140 + 3.63610 3.63610− ´ = 0.14310−
De un bloque de material se dispersan rayos x con la longitud de onda de λ0=0.300 nm. 0
Los rayos X dispersados se observan a un angulo de 145 con el haz incidente. Entonces ¿Cuál es la longitud de onda de los rayos dispersado? Opción 1: -0.295 nm Opción 2: 0.549 nm Opción 3: -0.300 nm Opción 4: 0.304 nm
Solución:
´ = +
ℎ(1 ) )
(6.62610 − . )(1 145) ´ = 0.300 + (9.1110− )(3.0010 ⁄)
´ = 0.300 + 4.41010 4.41010− ´ = 0.30410−
19
Un rayo X con frecuencia de 3.3530x10 Hz choca con una hoja metálica y el fotón 0
dispersado es detectado a un Angulo de 32.3 respecto a la diferencia del rayo X original ¿Cuál es la energía del fotón entrante, en unidades de e V? Opcion1: 329.9 ueV Opción 2: 133.0 KeV Opción 3: 138.6 KeV Opción 4: 355.9 KeV
Solución:
=
310
= = = 8947.2110− 3.353010
= ℎ =
ℎ
=
1240. 1240. 8947.2110−
= 138.6
La longitud de onda de De Broglie para un electrón que se mueve a 0.02c es:
-12
Opción 1: 2.42 x 10 m -3
Opción 2: 36.38 x 10 m -14
Opción 3: 6.61 x 10 m -10
Opción 4: 1.21 x 10 m
Solución:
=
ℎ
6.6310− . = (9.1110− )(0.02) = 1.2110−
La longitud de onda de De Broglie para un electrón que se mueve a 0.05c es: -11
Opción 1: 4.84 x 10 m -3
Opción 2: 14.5 x 10 m -14
Opción 3: 3.31 x 10 m -10
Opción 4: 1.45x 10 m
Solución:
=
ℎ
6.6310− . = (9.1110− )(0.05) = 4.8410−