Em uma atividade de laboratório, uma turma analisou dois resultados envolvendo a luz. Ao atravessar duas…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório, uma turma analisou dois resultados envolvendo a luz. Ao atravessar duas fendas estreitas, a luz produziu franjas claras e escuras em um anteparo. Em outro experimento, ao incidir sobre uma placa metálica, ela provocou a emissão de elétrons apenas quando sua frequência ultrapassou determinado valor; aumentar a intensidade, sem alterar a frequência, não produziu emissão abaixo desse limite. Esses resultados são descritos conjuntamente pela Física quântica. Com base nos resultados apresentados, qual conceito permite interpretar a luz de modo coerente com a formação de franjas de interferência e com a emissão de elétrons dependente da frequência?
- A) Quantização da energia luminosa
- B) Difração de ondas luminosas
- C) Interferência entre ondas luminosas
- D) Dualidade onda-partícula
- E) Polarização da radiação luminosa
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dois fenômenos descritos. O primeiro, franjas claras e escuras após a luz atravessar duas fendas, é típico de comportamento ondulatório (interferência). O segundo, emissão de elétrons só quando a frequência ultrapassa um valor limite, e não por aumento de intensidade, é o efeito fotoelétrico, que só se explica tratando a luz como pacotes de energia (fótons), com energia proporcional à frequência.
- Procure o conceito que reúne os dois comportamentos. Nenhum dos modelos isolados basta: a interferência exige natureza ondulatória e o efeito fotoelétrico exige natureza corpuscular. O conceito que une essas duas descrições é a dualidade onda-partícula, segundo o qual a luz se comporta ora como onda, ora como partícula, conforme o experimento.
- Analise as alternativas erradas. A) Quantização da energia luminosa explica o efeito fotoelétrico, mas não a formação de franjas de interferência. B) Difração de ondas luminosas descreve o espalhamento da onda ao passar por obstáculos, sem explicar a emissão de elétrons. C) Interferência entre ondas luminosas explica as franjas, mas não a dependência da frequência no efeito fotoelétrico. E) Polarização da radiação luminosa trata da orientação do campo elétrico da onda e não se relaciona com nenhum dos dois resultados.
- Conclusão. Como o conceito pedido deve abranger simultaneamente os dois resultados, a resposta correta é a dualidade onda-partícula, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere a dualidade onda-partícula da luz.
Alternativa por alternativa
O aluno percebe que o efeito fotoelétrico depende da frequência e associa isso à quantização, mas não considera que as franjas de interferência exigem o caráter ondulatório da luz.
O aluno associa as franjas a qualquer fenômeno de desvio ao passar por fendas e acredita que a difração sozinha explica todo o experimento, ignorando a emissão de elétrons.
Por que engana: Confundir a dualidade onda-partícula com fenômenos específicos como interferência ou difração.
O aluno reconhece que as franjas resultam de interferência, mas supõe que o mesmo modelo ondulatório explica a emissão de elétrons dependente da frequência, o que não ocorre.
A formação de franjas claras e escuras evidencia o comportamento ondulatório da luz, enquanto a emissão de elétrons condicionada à frequência indica que a energia é transferida em quanta, associados ao comportamento corpuscular. O conceito que reúne essas duas descrições é a dualidade onda-partícula.
O aluno confunde a polarização, que descreve a direção de oscilação do campo elétrico, com qualquer fenômeno que dependa da natureza da luz, e não percebe que ela não explica nenhum dos dois resultados.
Raio-X da questão
dualidade onda-partícula
avaliacao
fenômenos da luz · onda e partícula
Revisar o conceito de dualidade da luz e o efeito fotoelétrico.
Confundir a dualidade onda-partícula com fenômenos específicos como interferência ou difração.
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