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[Efeito Fotoelétrico - Frequência de Corte] Raio X (UEPA)

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[Efeito Fotoelétrico - Frequência de Corte] Raio X (UEPA)

Mensagempor raimundoocjr » Seg Dez 17, 2012 14:32

(Adaptado/UEPA-2013) Leia o Texto 1 para responder à questão 1.
Texto 1
Nos últimos anos, a Física tem sido uma aliada dos pesquisadores que estudam as obras de arte. Ao examinar pinturas até o detalhe dos átomos com auxílio das técnicas de fluorescência de raios X e de radiografias, ela põe a nu segredos que se escondem debaixo da tinta, caracteriza os pigmentos que compunham a paleta de cada pintor e aponta retoques e desgastes nas telas, orientando futuros trabalhos de restauração.
Para tanto, emprega-se um aparelho que lança um feixe focalizado de raios X num círculo de meio centímetro de diâmetro e produz um processo conhecido como efeito fotoelétrico: enquanto se movimentam para restabelecer o equilíbrio, os elétrons também emitem raios X – os chamados raios X característicos, que o equipamento detecta e reproduz na tela do computador na forma de curvas de emissão de energias. A energia emitida é característica para cada elemento químico e, de posse dessa informação, pode-se inferir o pigmento usado naquele ponto do quadro.
ImagemImagem
Figura: equipamento portátil esquadrinha o quadro Moisés e Jocabed, de Pedro Américo.
Fonte: Revista Pesquisa Fapesp. ed 199, Set. 2012

Dados: Energia do fóton: E=\frac{1230eV.nm}{\lambda}, 1nm={10}^{-9}m, Carga elementar = 1,6.{10}^{-19} C, Constante de Planck h = 6,6.{10}^{-34}J.s

1. Com base no texto 1, afirma-se que:
a) ao atingir os cristais de metal da tela, os fótons de raios X produzem o efeito fotoelétrico, efeito esse que é explicado pelo comportamento ondulatório da luz.
b) a frequência dos raios X que incidem na obra de arte apresenta valor menor que a frequência das microondas empregadas nos radares de trânsito.
c) quando um fóton de raios X de comprimento de onda igual a 1 nm atinge um cristal de cobalto, cuja função trabalho é 5 eV, a energia cinética máxima dos elétrons emitidos é aproximadamente igual a 2,0.{10}^{-16} J.
d) a energia cinética dos fotoelétrons depende da frequência e da intensidade da radiação incidente nos cristais da obra de arte.
e) quando os raios X incidentes atingem um cristal de chumbo, cuja função trabalho é 6,6.{10}^{-19} J, a frequência de corte para o efeito fotoelétrico é igual a 3.{10}^{17} Hz.

Tentativa de Resolução;
Caso comentem principalmente a alternativa "e)", fico grato. Sobre as outras, consigo discernir bem se estão certas ou erradas. A letra "c)" é a correta em síntese.

Gabarito Preliminar: C
raimundoocjr
 

Re: [Efeito Fotoelétrico - Frequência de Corte] Raio X (UEPA

Mensagempor Kimmontara » Qua Set 13, 2017 06:21

It is very good. I have read about this thing and feel that it is very useful.
Kimmontara
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}


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