quiz quântica
### Quiz de Mecânica Quântica (Física Quântica) - 20 Questões
Aqui vai um quiz com 20 questões sobre mecânica quântica, focado em conceitos fundamentais como dualidade onda-partícula, princípios chave, átomos e aplicações modernas. As questões são de múltipla escolha (a, b, c, d ou e). No final, há o gabarito com as respostas corretas e uma breve explicação para cada uma, baseada em princípios estabelecidos da física quântica.
#### Questões:
1. Quem é considerado o "pai da mecânica quântica" por sua hipótese sobre a radiação do corpo negro em 1900?
a) Albert Einstein
b) Niels Bohr
c) Max Planck
d) Werner Heisenberg
e) Erwin Schrödinger
2. O que explica o efeito fotoelétrico, onde a luz ejetou elétrons de um metal?
a) Teoria ondulatória da luz
b) Quantização da energia em fótons
c) Princípio da relatividade
d) Lei de Coulomb
e) Equação de Maxwell
3. Qual é a constante fundamental que quantifica a energia discreta na mecânica quântica?
a) Velocidade da luz (c)
b) Constante de Avogadro
c) Constante de Planck (h)
d) Número de Avogadro
e) Constante de Boltzmann
4. No modelo atômico de Bohr, os elétrons orbitam o núcleo em:
a) Órbitas elípticas contínuas
b) Níveis de energia quantizados
c) Trajetórias probabilísticas
d) Órbitas circulares clássicas
e) Estados de superposição
5. O Princípio da Incerteza de Heisenberg afirma que não é possível medir simultaneamente com precisão:
a) Massa e volume
b) Posição e momento
c) Carga e spin
d) Energia e tempo
e) Velocidade e aceleração
6. Qual é o nome da equação diferencial que descreve a evolução temporal de uma função de onda?
a) Equação de Dirac
b) Equação de Schrödinger
c) Equação de Pauli
d) Equação de Klein-Gordon
e) Equação de Maxwell
7. A dualidade onda-partícula foi proposta por Louis de Broglie para:
a) Apenas luz
b) Apenas elétrons
c) Todas as partículas e ondas
d) Apenas prótons
e) Campos gravitacionais
8. O que é um qubit em computação quântica?
a) Um bit clássico que armazena 0 ou 1
b) Um bit quântico em superposição de estados
c) Uma unidade de energia
d) Um medidor de entanglement
e) Um processador clássico
9. O experimento da dupla fenda demonstra:
a) A refração da luz
b) A interferência quântica e dualidade
c) A difração de partículas macroscópicas
d) A polarização de elétrons
e) A emissão espontânea
10. Quem propôs a interpretação probabilística da função de onda?
a) Max Planck
b) Niels Bohr
c) Max Born
d) Werner Heisenberg
e) Paul Dirac
11. O spin de um elétron é um exemplo de:
a) Número quântico orbital
b) Número quântico magnético
c) Número quântico de spin
d) Número quântico principal
e) Número quântico azimutal
12. O que é o emaranhamento quântico?
a) Duas partículas com spins opostos
b) Correlação instantânea entre partículas distantes
c) Superposição de estados independentes
d) Tunelamento através de barreiras
e) Decaimento radioativo
13. No átomo de hidrogênio, o número quântico principal (n) determina:
a) O spin do elétron
b) A energia do nível orbital
c) O momento angular
d) A paridade do estado
e) A carga nuclear
14. Qual fenômeno permite que partículas atravessem barreiras de potencial sem energia suficiente?
a) Reflexão total
b) Efeito túnel
c) Difração
d) Polarização
e) Absorção
15. A constante de estrutura fina (α) mede:
a) A força gravitacional
b) A intensidade da interação eletromagnética
c) A massa do próton
d) A velocidade da luz
e) A entropia quântica
16. Quem desenvolveu a mecânica matricial, alternativa à equação de onda?
a) Schrödinger
b) Heisenberg
c) Bohr
d) Einstein
e) Planck
17. O gato de Schrödinger ilustra:
a) O colapso da função de onda
b) A superposição quântica e medição
c) O emaranhamento em gatos
d) A relatividade especial
e) A termodinâmica
18. Qual partícula antiparticle foi a primeira descoberta, em 1932?
a) Antineutrão
b) Positrão
c) Antipróton
d) Antielétron
e) Antineutrino
19. O Princípio de Pauli exclui:
a) Dois elétrons no mesmo estado quântico
b) Superposição em átomos
c) Tunelamento em barreiras
d) Interferência em fendas
e) Decaimento beta
20. Qual é o valor da constante de Planck reduzida (ħ) em eV·s?
a) 6,626 × 10^{-34}
b) 1,055 × 10^{-34}
c) 4,136 × 10^{-15}
d) 1,602 × 10^{-19}
e) 9,109 × 10^{-31}
#### Gabarito e Explicações:
1. **c) Max Planck** - Sua hipótese introduziu a quantização da energia, base da mecânica quântica.<grok:render card_id="e375a2" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">10</argument>
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2. **b) Quantização da energia em fótons** - Einstein explicou o efeito com pacotes discretos de energia (fótons).<grok:render card_id="bbf6b6" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">19</argument>
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3. **c) Constante de Planck (h)** - h = 6,626 × 10^{-34} J·s define a escala quântica.<grok:render card_id="c3e3b3" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">1</argument>
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4. **b) Níveis de energia quantizados** - Elétrons saltam entre órbitas discretas, explicando espectros atômicos.<grok:render card_id="11432b" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">10</argument>
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5. **b) Posição e momento** - Δx · Δp ≥ ħ/2 limita a precisão simultânea.<grok:render card_id="b84b16" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">1</argument>
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6. **b) Equação de Schrödinger** - iħ ∂ψ/∂t = Ĥψ descreve a evolução quântica.<grok:render card_id="000dc5" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">6</argument>
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7. **c) Todas as partículas e ondas** - λ = h/p aplica-se a matéria e radiação.<grok:render card_id="3e8a2e" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">16</argument>
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8. **b) Um bit quântico em superposição de estados** - Permite processamento paralelo via superposição.<grok:render card_id="c1be41" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">12</argument>
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9. **b) A interferência quântica e dualidade** - Padrões de interferência surgem mesmo com elétrons um a um.<grok:render card_id="f8d062" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">11</argument>
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10. **c) Max Born** - |ψ|^2 dá a probabilidade de encontrar a partícula.<grok:render card_id="cfef9e" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">18</argument>
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11. **c) Número quântico de spin** - s = 1/2 para elétrons, com ms = ±1/2.<grok:render card_id="b37935" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">16</argument>
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12. **b) Correlação instantânea entre partículas distantes** - Medição em uma afeta a outra, violando localidade clássica.<grok:render card_id="478640" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">11</argument>
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13. **b) A energia do nível orbital** - E = -13,6 eV / n² para hidrogênio.<grok:render card_id="0a6bd2" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">10</argument>
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14. **b) Efeito túnel** - Probabilístico na mecânica quântica, impossível classicamente.<grok:render card_id="4cbb2e" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">1</argument>
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15. **b) A intensidade da interação eletromagnética** - α ≈ 1/137, sem dimensão.<grok:render card_id="463e01" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">8</argument>
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16. **b) Heisenberg** - Usou matrizes para quantizar variáveis dinâmicas.<grok:render card_id="9735e6" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">17</argument>
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17. **b) A superposição quântica e medição** - Paradoxo sobre colapso da função de onda.<grok:render card_id="ed6c7b" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">11</argument>
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18. **b) Positrão** - Previsto por Dirac e observado por Anderson.<grok:render card_id="777bfa" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
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19. **a) Dois elétrons no mesmo estado quântico** - Explica a estrutura da tabela periódica.<grok:render card_id="ffc893" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">14</argument>
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20. **b) 1,055 × 10^{-34}** - ħ = h / 2π, em J·s (ou 6,582 × 10^{-16} eV·s).<grok:render card_id="5ea27a" card_type="citation_card" type="render_inline_citation">
<argument name="citation_id">1</argument>
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Espero que o quiz ajude nos estudos! Se precisar de mais detalhes, variações ou foco em tópicos específicos, é só pedir.
