Física Cuántica

Problemas, cuestiones y ejercicios de física cuántica para alumnos de Física de 2.º de Bachillerato.

(#8339) Seleccionar

EBAU Andalucía: física (junio 2024) - ejercicio D.2 (8339)

a) Dos partículas tienen la misma energía cinética. Deduce, de manera razonada, la relación entre sus longitudes de onda de De Broglie si la masa de la primera es un tercio de la masa de la segunda.

b) Un protón se mueve con una velocidad de $3.8\cdot 10^3\ m\cdot s^{-1}$ . Determina razonadamente: i) la longitud de onda de De Broglie asociada de dicho protón; ii) la energía cinética de un electrón que tuviera igual momento lineal que el protón; iii) la velocidad del electrón.

Datos: $h = 6.63\cdot 10^{-34}\ J\cdot s$ ; $m_e = 9.1\cdot 10^{-31}\ kg$ ; $m_p = 1.67\cdot 10^{-27}\ kg$ .
(#8077) Seleccionar

Energía máxima de los fotoelectrones emitidos por el cobre (8077)

La frecuencia umbral para la emisión fotoeléctrica del cobre es $1.1\cdot 10^{15}\ s^{-1}$ . ¿Cuál será la energía máxima (en electronvoltios) de los fotoelectrones emitidos cuando una luz de frecuencia $1.5\cdot 10^{15}\ s^{-1}$ incide sobre una superficie de cobre?
(#8057) Seleccionar

EBAU Andalucía: física (junio 2023) - ejercicio D.1 (8057)

a) Considera un núcleo de $\ce{^28Si}$ y otro de $\ce{^56Fe}$ . La masa del núcleo de hierro es el doble que la del núcleo de silicio. Determina, de forma justificada, la relación entre sus longitudes de onda de De Broglie en las siguientes situaciones: i) si el momento lineal o cantidad de movimiento es el mismo para los dos; ii) si los dos núcleos se mueven con la misma energía cinética.

b) Los neutrones que se emiten en un proceso de fisión nuclear tienen una energía cinética de $1.6\cdot 10^{-13}\ J$ . i) Determina razonadamente su longitud de onda de De Broglie y su velocidad. ii) Calcula la longitud de onda de De Broglie cuando la velocidad de los neutrones se reduce a la mitad.

Datos: $h = 6.63\cdot 10^{-34}\ J\cdot s$ ; $m_n = 1.67\cdot 10^{-27}\ kg$
(#7991) Seleccionar

EBAU Madrid: física (junio 2021) - ejercicio A.5 (7991)

Un material posee un sistema de tres niveles energéticos electrónicos (nivel fundamental, primer nivel, y segundo nivel). Para que un electrón pase desde el nivel fundamental al segundo nivel, el material absorbe radiación de 450 nm; tras lo cual el material emite radiación de 600 nm debido al decaimiento del primer nivel hasta el fundamental.

a) Determina las diferencias de energía entre el primer nivel y el nivel fundamental, y entre el segundo nivel y el nivel fundamental, expresadas en eV.

b) Calcula la energía por unidad de tiempo que produce la emisión si el material emite $4\cdot 10^{15}\ \text{fotones}\cdot s^{-1}$ .

Datos: $e = 1.6\cdot 10^{-19}\ C$ ; $h = 6.63\cdot 10^{-34}\ J\cdot s$ ; $c = 3\cdot 10^8\ m \cdot s^{-1}$
(#7906) Seleccionar

EBAU Andalucía: física (junio 2021) - ejercicio D.2 (7906)

a) Un protón y un electrón son acelerados por una misma diferencia de potencial en cierta región del espacio. Indica, de forma razonada, teniendo en cuenta que la masa del protón es mucho mayor que la del electrón, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: i) el protón y el electrón poseen la misma longitud de onda de De Broglie asociada; ii) ambos se mueven con la misma velocidad.

b) Un electrón tiene una longitud de onda de «De Broglie» de $2.8\cdot 10^{-10}\ m$ . Calcula, razonadamente: i) la velocidad con la que se mueve el electrón; ii) la energía cinética que posee.

Datos: $h = 6.6\cdot 10^{-34}\ J\cdot s$ ; $m_e = 9.1\cdot 10^{-31}\ kg$