Considere as afirmativas e escolha a alternativa CORRETA:
(I) A radiação eletromagnética se comporta tanto como onda quanto como partícula. Entretanto esta mesma conclusão não pode ser estendida a uma partícula de massa m.
(II) Quando um átomo faz uma transição de um nível de energia E_{i} para um nível de energia E_{f}, a energia do fóton emitido ou absorvido é da dada, em módulo, \left|E_{f}-E_{i}\right|=h f, onde h é a constante de Planck e f é a frequência da radiação eletromagnética.
(III) No efeito fotoelétrico, uma superfície pode emitir um elétron absorvendo um fóton cuja energia hf seja maior ou igual ao valor de uma certa função trabalho.
a) A única afirmativa correta é a (I).
b) As únicas afirmativas (I) e (II) são corretas.
c) As únicas afirmativas corretas são a (II) e a (III).
d) Todas as afirmativas estão corretas.
Passo 1
O enunciado apresenta três afirmações sobre fenômenos quânticos:
(I) a dualidade onda-partícula não se estende a partículas de massa m;
(II) em transição atômica de E_i para E_f a energia do fóton satisfaz \bigl|E_f-E_i\bigr|=hf;
(III) no efeito fotoelétrico um elétron é emitido se hf for maior ou igual à função trabalho. Vamos avaliar cada uma.
Passo 2
A afirmação (I) diz que a dualidade onda-partícula não vale para partículas massivas. Mas, pela hipótese de De Broglie, toda partícula de massa m tem comprimento de onda
\lambda = \frac{h}{p}
onde p é o momento. Logo, a dualidade também se aplica a partículas com massa, e (I) é falsa.
Passo 3
A afirmação (II) é justamente a relação de Planck–Einstein para emissão ou absorção de fóton em transição atômica,
\bigl|E_f - E_i\bigr| = h\,f,
portanto é verdadeira.
A afirmação (III) representa corretamente a condição do efeito fotoelétrico, em que é preciso
h\,f \ge \Phi
sendo \Phi a função trabalho, logo é verdadeira.
Passo 4
Como (I) é falsa e (II) e (III) são verdadeiras, a alternativa correta é a que indica apenas (II) e (III).
Resposta
c) As únicas afirmativas corretas são a (II) e a (III).