FísicaDualidade onda-partícula e comprimento de onda de De BroglieNível 2
Reatores nucleares de pesquisa produzem nêutrons lentos, usados para estudar a estrutura de materiais por difração. Para que haja difração, o comprimento de onda associado ao nêutron deve ser comparável à distância entre os átomos do cristal. Considere um nêutron de massa $1{,}65 \times 10^{-27}$ kg, com velocidade de $4{,}0 \times 10^{3}$ m/s, e $h = 6{,}6 \times 10^{-34}$ J·s.
Qual é o comprimento de onda de De Broglie desse nêutron?
A$1{,}0 \times 10^{-14}$ m
B$1{,}0 \times 10^{-12}$ m
C$1{,}0 \times 10^{-11}$ m
D$1{,}0 \times 10^{-10}$ m✓ correta
E$1{,}0 \times 10^{-8}$ m
Resposta correta: alternativa D
💡 Explicação
A alternativa correta é a D. A quantidade de movimento é $p = mv = 1{,}65 \times 10^{-27} \times 4{,}0 \times 10^{3} = 6{,}6 \times 10^{-24}$ kg·m/s, e $\lambda = h/p = 1{,}0 \times 10^{-10}$ m. Esse valor é da ordem da distância entre átomos de um cristal, por isso o nêutron sofre difração.Questão enviada por Equipe Canetinha ao banco público do Canetinha.