Campos Dipolos Magnéticos e Cargas Elétricas  - Exercícios - Espectroscopia, Notas de estudo de Física. Universidade Federal da Bahia (UFBA)
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A_Santos8 de Março de 2013

Campos Dipolos Magnéticos e Cargas Elétricas - Exercícios - Espectroscopia, Notas de estudo de Física. Universidade Federal da Bahia (UFBA)

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Apostilas e exercicios de Física da Universidade Federal Fluminense, sobre o estudo dos Campos Dipolos Magnéticos e Cargas Elétricas.
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Microsoft Word - Lista de Exercício 6.doc

Lista de Exercícios do Capitulo 6 Campos Dipolos Magnéticos e Cargas Elétricas 1. Qual é a diferença entre um vetor de campo magnético e um vetor de dipolo magnético? 2. A que campo magnético você está exposto neste momento, admitindo que você esteja cercado por seis fios elétricos, cada um com 2,00 metros de comprimento, e que cada fio esteja conduzindo 10 ampères de carga, na mesma direção? 3. a) Qual seria a diferença na magnitude do dipolo magnético, gerado por um elétron no átomo de hidrogênio, no exemplo abaixo, se o elétron tivesse carga positiva? Ex. Uma corrente de 6,58x1015 ampères movendo-se ao redor de um anel de raio igual a 0,529 A0. (Isto equivale a um elétron no primeiro raio de Bohr do átomo de hidrogênio de Bohr.) b) O positrônio é muito semelhante ao átomo de hidrogênio, exceto que tem um pósitron no núcleo, em vez de um próton. (Esse elemento de vida curta pode ser produzido em laboratório.) Com base na resposta da parte a, qual é o dipolo magnético total gerado pelas duas partículas, se estiverem em órbita mútua? 4. Mostre que 1 tesla é igual a 1 J/(m2.amp). 5. Verifique o valor e as unidades do magnéton de Bohr, Bμ . Espectroscopia de Zeeman 1. Desenhe e denomine as transições eletrônicas permitidas para uma transição 1S→ 1P na presença e na ausência de um campo magnético. Como difere o número total de transições permitidas? 2. a) Para a transição 1S→ 1P mostrada anteriormente, calcule EΔ nas energias de transição para cada transição individual, quando uma amostra é exposta a um campo magnético de 2,35 T.b) Repita o cálculo para a transição 1P→ 1D. 3. Que campo magnético é necessário para que se obtenha um valor de EΔ igual a 1,0 cm-1 entre os níveis mais alto e mais baixo de um estado 1F. 4. Calcule o desdobramento máximo do estado 2P3/2 do átomo de hidrogênio, devido ao campo magnético da Terra, ao qual se pode atribuir um valor de 0,6 gauss. 5. Quantas a) transições individuais e b) linhas espectrais individuais e b) linhas espectrais individuais (isto é, linhas com energias diferentes) são permitidas para uma transição 1D→ 1P?

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6. Usando as equações gJ = 1 + eg()J(J )L(L)S(S)J(J ⎥ ⎦

⎤ ⎢ ⎣

⎡ +

+−+++ 12

111 -1) e

gJ = 1 + )J(J )L(L)S(S)J(J

12 111

+ +−+++

calcule o fator g de Landé para um estado 5D4 do átomo de Fe e determine o desvio introduzido ao aproximar ge ≈1. 7. a) Calcule os valores de EΔ experimentados pelos níveis de energia do estado fundamental, quando um átomo de V é exposto a um campo magnético de 5,57 x 103 G. O estão fundamental do vanádio é 4F3/2.

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