Física

Ejercicios de Física cuántica y nuclear. PAU (PAEG)

1.‐ Las longitudes de onda del espectro visible están comprendidas, aproximadamente, entre 390 nm en el violeta y 740 nm en el rojo. ¿Qué intervalo aproximado de energías, en eV, corresponde a los fotones del espectro visible? (h= 6’626⋅10‐34 J s, c=3’00⋅108m s‐1 , 1eV=1’602⋅10‐19J, 1nm=10‐9m) 2.‐ a) Explica brevemente en qué consiste elefecto fotoeléctrico. b) Si el trabajo de extracción del sodio es 2,5 eV, ¿cuál es la frecuencia umbral del sodio? (h= 6’626⋅10‐34 J s , 1eV=1’602⋅10‐19J) 3.- a) Explica cómo se produce la radiación - y sus características principales. b) El 146C utilizado para la datación de muestras orgánicas es un emisor -, escribe la ecuación de la reacción nuclear de emisión y determina el número atómico y elnúmero másico del núcleo resultante 4.- Calcula la energía Q, medida en MeV, desprendida en la siguiente reacción nuclear:
6

Li

1 0

n

3

H

4

He

Q

1 Masas nucleares: 6Li=6’015125u 3H =3’016050u 4He=4’002603u 0 n =1’008665u (c = 3’00 108m/s, 1u = 1’66 10-27kg , 1MeV=1’60 10-13J)

5.- Indica las características de las radiaciones ,

-

y .

6.- Sobre una superficie depotasio, incide un haz de luz monocromática con una longitud de onda de 5000Å produciéndose emisión fotoeléctrica. Si la frecuencia umbral del potasio es 4’2 1014 Hz, hallar: a) El trabajo de extracción b) La energía cinética máxima de los electrones emitidos. ( 1Å=10-10m , h=6’63 10-34Js, c=3’0 108m/s) 7.- El trabajo de extracción para el zinc es 4’31eV, lo iluminamos con luz monocromática delongitud de onda 4 10-7m . a) Determina la frecuencia umbral; b) ¿Se emitirán electrones? ( h=6’63 10-34Js, c=3’0 108m/s, 1eV=1’60 10-19J )
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8.- El estudio de una momia egipcia demuestra que su actividad radioactiva es las ¾ partes de la actividad de un ser vivo. Si el periodo de semidesintegración delcarbono-14 utilizado es de 5600 años. ¿Cuál es la edad de la momia? 9.‐ a) En qué consiste el efecto fotoeléctrico b) ¿Se produce corriente fotoeléctrica cuando luz ultravioleta de 100 nm de longitud de onda incide sobre una superficie de zinc cuya función de trabajo es 4’31 eV? (h=6’626⋅10‐34J s, c=3’00⋅108 m s‐1 , 1 eV = 1’602⋅10‐19J , 1nm=10‐9m)

10.‐ El se desintegra radiactivamente paraproducir . a) Indica el tipo de emisión radiactiva y escribe la ecuación de dicha reacción nuclear b) Calcula la energía liberada en la reacción ( c=3’00⋅108 m s‐1, m(238U)=238’050784u, m (234Th)=234’043593u, m(4He)=4’002602 u, 1u=1’66⋅10‐27kg) 11.- Se tienen 200 g de una muestra radiactiva cuya velocidad de desintegración es tal que al cabo de un día nos quedan solo el 75% de la misma. Calcula: a) Laconstante de desintegración. b) La masa que quedará después de 22 días. 12.- ¿Cuál es la hipótesis cuántica de Planck? 13.- Enuncia y explica la ley de desplazamiento de Wien. Si las estrellas se comportan como cuerpos negros, explica donde será mayor la temperatura, en la superficie del Sol que emite fundamentalmente luz amarilla o en la superficie de una enana roja ( roja> amarillo). 14.‐ El 226Ra se desintegra radiactivamente para dar 222 Ru . 88 86 a) Indica el tipo de emisión radiactiva y escribe la ecuación de dicha reacción nuclear. b) Calcula la energía liberada en la reacción. ( c = 3’00⋅108 m s‐1, m(226Ra) = 226’0960 u, m (222Ru) = 222’0869 u, m(4He) = 4’00387 u, 1 u = 1’66⋅10‐27 kg )

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15.- En una reacción nuclear hay una pérdida de masa de 8’31 10-10 kg . ¿Cuánta energía se libera en el proceso? Expresa el resultado en J y en kWh ( c=3’00 108m/s ) 16.- Enuncia el principio de incertidumbre de Heisenberg. Calcula la indeterminación en la velocidad en un objeto de masa 300 g si la posición se determina con una exactitud de millonésimas de centímetro. ( h = 6’63∙10-34...