Física Moderna
Física Moderna
Física Moderna
Elementos da
Física Quântica
Prof. Adenilza
3º Ano
Adenilza
Física : Ensino Médio
09/12/2009
Elementos da Física Quântica Prof. Adenilza 3º Ano 2009
confirmadas. O cientista
que primeiro verificou
experimentalmente a
natureza eletromagnética
da luz, no final do século
A NATUREZA ELETROMAGNETICA da LUZ XIX, foi o alemão Heinrick
Até o século XVI, nenhuma teoria tinha sido capaz Hertz (1857-1894).
de explicar a natureza da luz. Pensava-se, como
Aristóteles, que apenas o fogo constituía toda e Da ondulatória temos:
qualquer luz.
A partir do século XVII, vários cientistas se
preocuparam em estudas a natureza da luz. Em Óptica
com as experiências de Isaac Newton (1642-1727),
que trouxeram um maior entendimento sobre o
assunto. Mas apenas no século XIX é que se chegou a
uma definição, dada principalmente pela previsão do
físico escocês James Clark Maxwell, considerado o
maior físico teórico daquela época e o precursor das
telecomunicações.
As descobertas de Coulomb, Ampére, Oersted e
Faraday foram o ponto de partida para previsão de
Maxwell da existência de ondas eletromagnéticas.
Acrescentando novas concepções às leis e aos estudos
desses cientistas, Maxwell estruturou um conjunto de
equações, que são uma síntese de todo o
conhecimento sobre Eletromagnetismo existente
naquela época.
Um dos resultados mais importantes de
suas equações foi à determinação do valor da
velocidade de propagação de uma onda
eletromagnética do vácuo (c = 3. 108 m/s), que EXERCÍCIO
coincide com o valor da velocidade de propagação da 1. (MEC) Em 1900, Max Planck apresenta à Sociedade
luz no vácuo. Alemã de Física um estudo, onde, entre outras coisas,
Essa coincidência levou o cientista a suspeitar surge a idéia de quantização. Em 1920, ao receber o
que a luz fosse uma onda eletromagnética. prêmio Nobel, no final do seu discurso, referindo-se
Atualmente, sabe-se que Maxwell estava certo: a luz é às idéias contidas naquele estudo, comentou:
uma onda eletromagnética e, como tal, não precisa de "O fracasso de todas as tentativas de lançar uma
um meio material para propagar-se. È devido a essa ponte sobre o abismo logo me colocou frente a um
característica, por exemplo, que a luz do Sol chega a dilema: ou o quantum de ação era uma grandeza
Terra. meramente fictícia e, portanto, seria falsa toda a
O estabelecimento da natureza da luz unificou a dedução da lei da radiação, puro jogo de fórmulas, ou
Óptica e o Eletromagnetismo. Como os fenômenos na base dessa dedução havia um conceito físico
luminosos se originam de fenômenos verdadeiro. A admitir-se este último, o quantum
Eletromagnéticos, a Óptica pode ser então tenderia a desempenhar, na física, um papel
considerada um ramo do Eletromagnetismo. fundamental destinado a transformar por completo
Maxwell morreu prematuramente, aos 48 anos de nossos conceitos físicos que, desde que Leibnitz e
idade, e por isso não pode ver suas idéias Newton estabeleceram o cálculo infinitesimal,
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EFEITO COMPTON
01. INTRODUÇÃO
incidente tivesse exclusivamente um único incidente. Terá então uma freqüência mais baixa f’ e
comprimento de onda, os raios portanto um comprimento de onda maior λ’,
X espalhados tinham picos de intensidade em dois exatamente como se observa. Esta é a explicação
comprimentos de onda. Um pico correspondia ao qualitativa do deslocamento Compton.
comprimento de onda λ do raio incidente, e o outro a
um comprimento de onda λ’, maior que λ por uma
certa quantidade ∆λ. Esse deslocamento Compton Dualidade onda-partícula: Hipótese de De
(como hoje é chamado) dependia do ângulo de Broglie
espalhamento dos raios X. Hipótese de De Broglie (1892-1987)
Se a luz apresenta natureza dual, uma partícula
Aparelho para estudar o efeito pode comportar-se de modo semelhante,
apresentando também propriedades ondulatórias.
Aparelho para estudar o efeito fotoelétrico. Um O comprimento de onda de uma partícula em função
feixe de raios X incide sobre um alvo de grafite T. Os da quantidade de movimento é dado por:
raios X espalhados pelo alvo são observados sob
h
vários ângulos Ф, em relação à radiação incidente. O
detector mede a intensidade e o comprimento de Q
onda dos raios X espalhados. Quanto maior a precisão na determinação da posição
do elétron, menor a precisão na determinação de sua
quantidade de movimento e vice-versa.
h
x Q
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