FISICA SEM 16 - 2022 II

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Centro Preuniversitario de la UNS Ingreso Directo 
 
 FÍSICA ELEMENTAL 
CICLO 2022 - II 
 
“FÍSICA MODERNA” 
 
 
 
Semana N° 16 
Docente: Equipo Docente 
 
1. En un horno eléctrico se hace un 
pequeño orificio de 1cm2 de área (a 
modo de cuerpo negro) en una de sus 
paredes que está a 1727 ºC de 
temperatura. Hallar la cantidad de calor 
radiada por unidad de tiempo a través de 
este orificio. 
A. 26,88 cal/s B. 30,22cal/s C. 24,22 cal/s 
D. 21,77 cal/s E. 12,18 cal/s 
 
2. En relación al efecto fotoeléctrico, 
indica cuál de las siguientes 
afirmaciones es la correcta: 
A. Consiste en la emisión de electrones 
debido a la incidencia de luz. 
B. Consiste en la emisión de fotones 
debido a la incidencia de electrones. 
C. Es producido por la incidencia de 
protones. 
D. Es producido por la incidencia de 
electrones de cualquier energía. 
E. N.A. 
 
3. En relación al átomo de hidrógeno, 
Bohr afirmó en uno de sus postulados: 
“El electrón puede permanecer en 
ciertas órbitas sin radiar energía, a pesar 
de la aceleración centrípeta”. 
Del enunciado anterior se puede afirmar 
que: 
A) El electrón se encuentra en estado de 
reposo 
B) La aceleración centrípeta es nula 
C) El electrón no pierde ni gana energía 
D) El electrón puede caer al núcleo 
E) N.A. 
4. El electrón de un átomo de hidrógeno 
en reposo realiza una transición desde el 
estado energético n=2 hasta el estado 
fundamental n=1. La longitud de onda de 
radiación emitida es: (considerar R = 
1,097 x 107 m-1 : R = cte de Rydberg) 
A. 160,8nm B. 153,3nm C. 143,1nm 
D. 136,5nm E. 121,5nm 
 
5. El enunciado: Proceso mediante el cual 
fotones de radiación electromagnética de 
frecuencia adecuada inciden sobre un 
material y liberan electrones, se refiere 
a: 
A. Ley de acción y reacción. 
B. Ley de Kirchhoff 
C. Efecto Joule 
D. Efecto Termomagnético 
E. Efecto Fotoeléctrico 
 
6. ¿Cuál es la longitud de onda del fotón 
emitido por el hidrógeno cuando el 
electrón realiza una transición desde el 
estado n=4 hasta el estado fundamental 
n=1? R = 1,097 x 107 m-1 : donde R es la 
constante de Rydberg. 
A. 81,3nm B. 97,2nm C. 102,5nm 
D. 110,3nm E. 115,7nm 
 
7. ¿Cuál es la longitud de onda de un 
fotón emitido por el hidrógeno cuando el 
electrón realiza una transición desde el 
estado n = 3 hasta el estado 
fundamental n = 1?. R = 1,097 x 107 
A. 80,7 nm B. 90,3 nm C. 102,6 nm 
D. 113,7 nm E. 120,5 nm 
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8. Los Rayos X se conocen también 
como: 
A. Rayos Gamma 
B. Rayos Beta 
C. Luz Blanca 
D. Rayos Ultravioleta 
E. Rayos Roentgen 
 
9. El electrón de un átomo de hidrógeno 
realiza una transición del estado de 
energía n=2 al estado base n=1. 
Encuentre la longitud de onda del fotón 
emitido. 
A. 121,5 nm B. 147,5 nm C. 110,0 nm 
D. 132,5 nm E. 152,0 nm 
 
10. Un fotón de Rayos X tiene una 
frecuencia de 2x1019 Hz. Su longitud de 
onda, es: 
A. 1,0x10-11m B. 1,5x10-11 m C. 2,0x10-
11 m 
D. 2,5x10-11 m E. 3,0x10-11 m 
 
11. El electrón de un átomo de hidrógeno 
en reposo realiza una transición desde el 
estado energético n=2 hasta el estado 
fundamental n=1. Encontrar la 
frecuencia si su longitud de onda de 
transición es 121,5 nm. 
A. 1,48x1010 Hz B. 1,78x1013 Hz 
C. 2,47x1015 Hz D. 3,45x1016 Hz 
E. 4,2x1016 Hz 
 
12. La energía de un fotón de luz naranja 
de 600 nm de longitud de onda es: 
A. 33,1 x 10-19 J B. 3,31 x 10-19 J 
C. 331 x 10-19 J D. 0,331 x 10-19 J 
E. 3,13 x 10-19 J 
 
13. De los siguientes enunciados: 
1. Los fotoelectrones, son electrones 
arrancados por radiación ultravioleta. 
2. El efecto fotoeléctrico es la emisión 
de electrones desde una superficie del 
cátodo por la acción de la luz. 
3. Los fotones es la energía radiante 
cuantizada en paquetes concentrados. 
Son ciertas: 
A. 1 y 2 B. 2 y 3 C. 1 y 3 
D. Sólo 3 E. Todas 
 
14. El electrón en un átomo de hidrógeno 
en reposo realiza una transición desde el 
estado fundamental n=2 hasta el estado 
fundamental n=1. Encontrar la energía 
en (eV) del fotón emitido, si tiene una 
frecuencia de 2,47 x 1015 Hz. 
A) 4,81eV B) 7,32 C) 10,21 
D) 13,52 E) 15,33 
 
15. Un átomo en un estado excitado de 
energía igual a -12,5 eV, emite un fotón 
de longitud de onda igual a 550 nm. 
Determine su nueva energía. 
A. -10,24 eV B. 10,24 eV C. -14,76 eV 
D. 14,76 eV E. -15,97 eV 
 
16. Un profesor utiliza un puntero láser 
violeta (λ= 4000 Å) el cual tiene una 
potencia de 5 mW, si lo utiliza para 
apuntar perpendicularmente a la pizarra. 
Determine aproximadamente, el número 
de fotones que la pizarra recibe en cada 
segundo. 
A. 1,2 x 1017 B. 0,5 x 1017 C. 1016 
D. 1017 E. 2,2 x 1017 
 
17. Una lámpara de fisioterapia muscular 
trabaja a la potencia de 200 W. Si esta 
lámpara emite principalmente fotones en 
la zona del infrarrojo de f = 1013 Hz, 
determine (en 1024)el número de fotones 
emitidos en 120 s. 
A. 1,48 B. 2,42 C. 2,80 
D. 3,02 E. 3,62 
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18. En un panel de energía solar se 
absorbe por 12 h de funcionamiento 100 
J/m2. ¿Cuántos fotones de longitud de 
onda 3000 Å se absorbe en 6 horas si el 
área total es 5 m2? 
A. 5,1 x 1019 B. 3,8 x 1020 C. 5,2 x1021 
D. 8,3 x1019 E. 7,9 x1020 
 
19. Dos fuentes A y B, emiten luz de 
500nm y 400 nm de longitud de onda 
respectivamente. Si la potencia de la 
fuente A es 2 veces la potencia de la 
fuente B, entonces para 1 hora 
determine la veracidad o falsedad de las 
siguientes proposiciones: 
I. La fuente A emite más fotones que la B 
pero menos del triple de la fuente B. 
II. La fuente A emite más del triple de 
fotones que la fuente B. 
III. El doble del número de fotones 
emitidos por la fuente A es igual es 
igual al quíntuple de fotones emitidos 
por la fuente B. 
IV. Las fuentes Ay B emiten el mismo 
número de fotones. 
A. VFVF B. VVVF C. VVVV 
D. FFVF E. FFVV 
 
20. El umbral de longitud de onda para la 
emisión fotoeléctrica en el wolframio es 
2300 Å, determine la longitud de onda 
(en Å) que debe usarse para expulsar a 
los electrones con una energía cinética 
máxima igual a ala mitad de su función 
trabajo. 
A. 1432 B. 1533 C. 1555 
D. 1584 E. 1600 
 
21. Los fotoelectrones emitidos por un 
metal son frenados por un potencial de 
corte de 3,64 V. Determine (en 1014 Hz) 
la frecuencia umbral del metal. 
A. 8,8 B. 9,2 C. 9,8 
D. 10,2 E. 12,4 
22. Una superficie metálica al ser irradiada 
con un haz de luz monocromático de 
3100 Å emite fotoelectrones con una 
energía cinética máxima de 2 eV. Si la 
longitud de onda de radiación incidente 
se reduce a la mitad, determine la 
energía cinética máxima de los 
fotoelectrones emitidos (en eV). 
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 E. 9 
 
23. La energía de arranque para el potasio 
es de 2 eV suponiendo que sobre el 
potasio incide luz de λ =3,31 x10-7m. 
Determine el voltaje mínimo para el 
frenado de los fotoelectrones más 
rápidos. 
 
 
 
 
A. 1,6 V B. 1,76 V C. 2,15 V 
D. 1,85 V E. 2,2 V 
 
24. Diga verdadero (V) o falso (F) en cada 
una de las proposiciones acerca de la 
naturaleza de los rayos X. 
I. Los Rayos X son electrones extraídos 
de un metal por incidencia de un haz 
de fotones. 
II. Los Rayos X son fotones producidos 
cuando un haz de electrones choca con 
la superficie de un metal. 
III. Los Rayos X, son ondas 
electromagnéticas cuya longitud de 
onda es del orden de las distancias 
interatómicas de un cristal. 
A. VVV B. FVF C. FFF 
D. VVF E. FVV 
 
25. determine la energía cinética en keV, 
de un haz de electrones para que 
produzcan una radiación X de 0,42 Å de 
longitud de onda.A. 25,2 B. 29,6 C. 30,2 
D. 36,5 E. 41,5 
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26. Cuando los electrones bombardean un 
objetivo metálico, los rayos X producidos 
de menor longitud de onda tienen una 
longitud de onda de 0,05 nm; determine 
la diferencia de potencias de 
aceleración. 
A. 15 kV B. 20 kV C. 22 kV 
D. 24 kV E. 25 kV 
 
27. Determine la longitud de onda de los 
Rayos X generados cuando se aplica 
una diferencia de potencial de 40 kV 
entre los electrones de un tubo de rayos 
X. 
A. 0,62 Å B. 1,24 Å C. 0,86 Å 
D. 0,45 Å E. 1,52 Å 
 
28. En cierto laboratorio se detectan 
1.32x10-15 J de energía 
electromagnética. ¿Cuántos fotones de 
longitud de onda 300 nm son emitidos? 
(h=6,6x10-34 J.s) 
a. 100 b. 2000 c. 350 
d. 450 e. 600 
 
29. ¿Determinar la longitud de onda 
umbral de un cierto material cuyo trabajo 
de extracción es 5,625 eV? (h=6,63x10- 
34 J.s) a. 240 nm b. 221 nm 
c. 152 nm d. 320 nm 
e. 250 nm 
 
30. Los fotones de la luz azul transportan 
una energía de 2,5 eV, si estos 
interactúan con una lámina de sodio 
cuya función de trabajo es 2,3 eV. Hallar 
la velocidad con la cual se mueven los 
fotoelectrones (me=9x10-31 kg) 
a. 2.67 x105 m/s b. 0.56x105 m/s 
c. 4.53x104 d. 3.67x105 m/s 
e. 1x105 m/s 
 
31. Un tubo de rayos X en una unidad 
dental típica usa un voltaje de 30000 V. 
¿Cuál es la mínima longitud de onda que 
los rayos X pueden tener en este tubo? 
(h=6,6x10-34 J.s) 
a. 3252x10-11 m b. 3,125 x10-11 m 
c. 4,125 x10-11 m d. 2,125 x10-11 m 
e. 2000 x10-11 m 
 
32. Cuando un haz incidente de fotones se 
dispersa 90° mediante el efecto 
Compton se observa que la longitud de 
onda de los fotones dispersados es 0,12 
nm. ¿Cuál era la longitud de onda de los 
fotones incidente? 
a. 117,58 pm b. 257,15 pm 
c. 312,46 pm d. 112.8 pm 
e. 356,58 pm 
 
33. ¿Cuál es la energía cinética de un 
electrón cuya longitud de onda de De 
Broglie es 2,2x10-10 m? Considere 
me=9x10-31kg y h=6,6x10-34 J.s 
a. 1x10-18 J b. 2x10-18 J c. 3x10-18 J 
d. 4x10-18 J e. 5x10-18 J 
 
34. Cuál es la longitud de onda De Broglie 
de una partícula de polvo con masa de 
0.01 ug que tiene una velocidad de 1 
mm/s? (h=6,6x10-34 J.s) 
a. 2,2x10-19 m b. 3,1 x10-20 m 
c. 4,1 x10-10 m d. 5,1 x10-21 m 
e. 6,6 x10-20 m 
 
35. Señale la veracidad (V) o falsedad (F) 
de las siguientes proposiciones: 
I. Planck propuso explicar la curva: 
densidad de energía emitida por un 
cuerpo negro en función de la longitud 
de onda a una temperatura T. 
II. Un agujero en una cavidad se 
comporta como un cuerpo negro. 
III. Todos los cuerpos negros que se 
encuentran a la misma temperatura 
emiten radiación térmica con el mismo 
espectro. 
A) VVV B) VFF C) FVV 
D) FFV E) FFF