"Os experimentos de difração e interferência da luz realizados no período de 1800 a 1803, em analogia com os…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
"Os experimentos de difração e interferência da luz realizados no período de 1800 a 1803, em analogia com os processos de interferência das ondas acústicas, corroboraram a natureza ondulatória da luz. Por outro lado, Einstein introduziu, em 1905, o conceito de fóton, em que cada componente monocromático de frequência f da radiação seria equivalente a um sistema de partículas idênticas sem massa, cada qual com energia hf, sendo h=6,626x10?³4 J.s a constante de Planck. A hipótese de existência de fótons só teve ampla aceitação após os experimentos de Compton, em 1922, sobre o espalhamento da radiação eletromagnética na faixa dos raios X por alvos de elementos leves, como o grafite." Adaptado de F. Caruso e V. Oguri, Sobre a necessidade do conceito de fóton, RBEF 43, e20201011 (2021). De acordo com o texto e seus conhecimentos, é correto afirmar: [FUVEST 2024 - Questão 24] FUVEST - 2024
- A) A radiação eletromagnética apresenta somente comportamento ondulatório.
- B) Os experimentos de Compton mostraram que feixes de raios X exibem comportamento corpuscular.
- C) A energia de um fóton independe de seu comprimento de onda.
- D) A hipótese da natureza corpuscular da radiação está em desacordo com os resultados experimentais.
- E) Einstein demonstrou que os experimentos de difração e interferência da luz deveriam estar incorretos.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o que o texto afirma. Os experimentos de difração e interferência (século XIX) corroboram a natureza ondulatória da luz. Einstein propôs em 1905 o fóton, com energia E = hf. Compton (1922), ao estudar o espalhamento de raios X pelo grafite, deu ampla aceitação à hipótese dos fótons.
- Reconstrua o raciocínio para a alternativa correta. Os experimentos de Compton envolvem raios X espalhados por elétrons do grafite, e o resultado só é explicado tratando a radiação como partículas com energia hf e quantidade de movimento. Logo, os feixes de raios X exibem comportamento corpuscular, como afirma a alternativa B.
- Analise as erradas. A: a radiação eletromagnética tem comportamento ondulatório e corpuscular, conforme o texto. C: a energia do fóton é E = hf, que depende da frequência e, portanto, do comprimento de onda (são inversamente proporcionais). D: a hipótese corpuscular foi confirmada pelos experimentos de Compton, não está em desacordo com eles. E: Einstein não invalidou difração e interferência; apenas acrescentou o conceito de fóton para explicar outros fenômenos.
- Conclusão. A alternativa correta é a B.
💡 Dica: Relacione os conceitos de natureza ondulatória e corpuscular da luz apresentados no texto.
Alternativa por alternativa
O aluno entendeu que, por causa dos experimentos de difração e interferência, a luz seria somente onda, ignorando que o texto apresenta a evidência corpuscular introduzida por Einstein e confirmada por Compton.
É a resposta que o enunciado sustenta.
O aluno acredita que a energia do fóton seria a mesma para qualquer comprimento de onda, sem perceber que E = hf depende da frequência, que é inversamente proporcional ao comprimento de onda.
O aluno supõe que a natureza corpuscular foi refutada por experimentos, confundindo a hipótese de fótons com um conceito rejeitado, quando o texto diz que Compton lhe deu ampla aceitação.
O aluno entendeu que a introdução do fóton por Einstein tornaria inválidos os experimentos anteriores de difração e interferência, quando o texto apresenta os dois modelos como complementares.
Raio-X da questão
natureza ondulatória e corpuscular da luz
avaliacao
natureza ondulatória da luz · comportamento corpuscular da luz
Revisar os conceitos de fóton, difração, interferência e experimentos de Compton.
Confundir a relação entre energia e comprimento de onda, acreditando que a energia de um fóton é constante independentemente do comprimento de onda.
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pensamento_critico
cientifico
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