O acelerador de elétrons do Sirius acelera elétrons até quase a velocidade da...

O acelerador de elétrons do Sirius acelera elétrons até quase a velocidade da luz, com energia de 3 GeV, visando produzir radiação sincrotron. Considerando que a energia cinética do elétron é muito...


publicidade
O acelerador de elétrons do Sirius acelera elétrons até quase a velocidade da luz, com energia de 3 GeV, visando produzir radiação sincrotron. Considerando que a energia cinética do elétron é muito maior que sua energia de repouso e usando a aproximação p ≅ E/c, qual é o comprimento de onda de De Broglie associado a este feixe de elétrons?

Dados:  c = 3 × 108 m/s, h ≅ 6,6 × 10–34J.s, e 1 eV = 1,6 × 10–19J
Analisando...
publicidade

🚀 Desbloqueie a explicação completa

Veja comentários detalhados e resoluções exclusivas para entender o gabarito desta questão.

Criar conta grátis
  • David Castilho
    David Castilho EQUIPE
    08/10/2026 • 06:02
    Vamos falar sobre o comprimento de onda de De Broglie, que é uma ideia fundamental da física quântica que relaciona partículas com ondas.
    No problema, temos elétrons acelerados a uma energia muito alta (3 GeV), que é muito maior do que a energia de repouso do elétron (0,511 MeV). Isso permite simplificar o cálculo usando a aproximação p ≅ E/c.
    O comprimento de onda de De Broglie é dado por λ = h/p. Como p ≅ E/c, então λ = h c / E.
    Primeiro, vamos converter a energia de 3 GeV para joules:
    1 eV = 1,6 × 10⁻¹⁹ J, logo 3 GeV = 3 × 10⁹ eV = 3 × 10⁹ × 1,6 × 10⁻¹⁹ J = 4,8 × 10⁻¹⁰ J.
    Agora, calculamos λ = h c / E = (6,6 × 10⁻³⁴ J·s) × (3 × 10⁸ m/s) / (4,8 × 10⁻¹⁰ J) = (1,98 × 10⁻²⁵) / (4,8 × 10⁻¹⁰) = aproximadamente 4,125 × 10⁻¹⁶ metros.
    Comparando com as alternativas, o valor mais próximo é 4 × 10⁻¹⁶ metros, que corresponde à letra c.
    Portanto, o comprimento de onda de De Broglie para esses elétrons é aproximadamente 4 × 10⁻¹⁶ m.
    Gabarito: c.
publicidade
🍪

Utilizamos cookies e tecnologias semelhantes para aprimorar sua experiência de navegação. Política de Privacidade.