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Questão 68 (CFS 2) da EEAR 2025

CFS 2 · Física: Física quântica: fóton e efeito fotoelétrico

– No ano de 2023 o modelo atômico proposto por Bohr completou 110 anos, este utilizou a estrutura do modelo planetário de Rutherford e incluiu definições propostas por Max Planck. Um dos grandes feitos do modelo proposto por Bohr foi a contribuição para a explicação dos espectros de linhas de emissões e de absorções de radiação produzidas pela matéria. Para que um elétron do átomo de hidrogênio que ocupa o nível \text{n} = 2 (-3{,}4\text{ eV}) passe a ocupar o nível \text{n} = 1 (-13{,}6\text{ eV}), é necessário que seja ____________ um fóton com uma energia de ________ \text{eV}.

Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que preenche corretamente as lacunas do texto acima.

  1. A
    emitido; 3,3
  2. B
    emitido; 10,2
  3. C
    absorvido; 10,2
  4. D
    absorvido; 16,9
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Resolução comentada

No modelo de Bohr, o elétron só muda de nível ao trocar energia com a radiação, e a energia do fóton é igual à diferença entre as energias dos dois níveis.

Se o elétron vai para um nível de energia menor (mais negativa), ele perde energia, e essa energia sai do átomo na forma de um fóton. Ou seja, o fóton é emitido. Se fosse para um nível mais alto, o átomo precisaria absorver o fóton.

Aqui o elétron vai de n=2 para n=1, então há emissão. A energia do fóton é:

  1. Energia inicial: E_2 = -3{,}4\ \text{eV}
  2. Energia final: E_1 = -13{,}6\ \text{eV}
  3. Energia do fóton: E_{fóton} = E_2 - E_1 = -3{,}4 - (-13{,}6)
E_{fóton} = 10{,}2\ \text{eV}

Portanto, o fóton é emitido, com energia de 10{,}2\ \text{eV}.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa C engana quem calcula 10,2 eV corretamente, mas associa o valor a absorção; descer de nível significa emitir fóton.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AAcerta a emissão, mas o valor 3,3 não corresponde à diferença entre os níveis (10,2 eV).
  • CAcerta a energia, mas troca o processo: ao descer de nível o fóton é emitido, não absorvido.
  • DSoma os módulos das energias (3,4 + 13,6 = 17, aproximadamente) em vez de subtrair, e ainda diz absorvido.

Assunto: Física quântica: fóton e efeito fotoelétrico.

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Fonte: EEAR 2025 · CFS 2. Prova oficial ↗