Fisica 2

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1. A física quântica
Início do século XIX, As Leis de Newton permitiam o cálculo exato dos movimentos dos planetas, e as Leis de Maxwell fundamentavam a teoria eletromagnética, porém os corpos microscópicos não se encaixavam nas teorias clássicas.
A mecânica quântica é a ciência que estuda o movimento de corpos microscópicos em alta velocidade. Conclusões:
* Em estados ligados a energianão se troca em estado contínuo e sim descontínuo;
* É impossível atribuir ao mesmo tempo uma posição e velocidade exata, função de onda;

2. A radiação do corpo negro
Um corpo em qualquer temperatura emite energia que é denominada radiação térmica. As características dessa radiação dependem da temperatura e das propriedades do corpo. Na temperatura ambiente os comprimentos de onda destaradiação encontram-se na região do infravermelho (por isso não são enxergados). Ela consiste em uma distribuição contínua de comprimentos de onda a partir de todas as partes do espectro.
Teoria clássica: A radiação térmica se originava de partículas carregadas aceleradas que estão próximas à superfície do corpo.
Corpo Negro: sistema ideal que absorve toda a radiação incidente sobre ele, anatureza da radiação emitida por ele depende apenas de sua temperatura. A distribuição da energia irradiada varia com o comprimento de onda e com a temperatura (lembrando que quanto maior o comprimento de onda, menor a frequência).
O corpo não é realmente negro, o “negro” refere-se à sua propriedade de absorver toda a radiação incidente sobre ele, contudo, a aparência negra é devida ao fato de quenossos olhos são sensíveis apenas à luz visível.
3. Catástrofe do ultravioleta
Lei de Stefan: A potência da radiação emitida aumenta conforme a temperatura aumenta.
P=σAeT4
Onde, σ=constante= 5,7×10-8; A= área; e=emissividade 1-0; T=temperatura
Lei de Wien: O pico da distribuição desloca-se em direção aos comprimentos de onda mais curtos à medida que a temperatura aumenta.
γmáxT=2,898 × 10-3Onde, γmáx =comprimento de onda onde se tem o pico
Nos comprimentos de onda grandes a teoria clássica apresenta boa concordância, porém no ultravioleta existe uma discordância, pois o gráfico tende a infinito quando o comprimento de onda tende a zero.
4. Teoria de Planck
Em 1900 Max Planck desenvolveu um modelo estrutural para a radiação do corpo negro. Considerou que existem osciladores nasuperfície do corpo negro, relacionados às cargas dentro das moléculas. Fez-se duas suposições teóricas:
i. A energia do oscilador é quantizada, ou seja, pode ter apenas certos valores inteiros de energia.
En=nhf
Onde,
n=número quântico;
h=constante de Plank= 6,626×10-34J.s=4,136×10-5 eV.s;
f=frequência de oscilação

ii. Os osciladores emitem ou absorvem energia em unidades discretasrealizando uma transição de um estado quântico para outro, assim a diferença de energia é sempre quantificada pela diferença de um quantum para o outro, assim se a radiação é de um para seu adjacente, temos (∆n=1):
E=hf= hcγ=pc=p∆t=IA∆T
Obs: A energia de um oscilador harmônico é = ½ fA² , a frequência = 12πkm, onde k é a força e A é a amplitude e o momento p= hγ= 2mK, k= 2πγ

5. Número de fótonsnúmero de fótons emitidos por segundo= PE
6. Efeito Fotoelétrico
Independe da quantidade de luz que se joga no material, a luz incidente sobre certas superfícies metálicas fazia que elétrons fossem emitidos das superfícies.
Kmáx=e ∆Vs= hcγ- ∅
∆V= h22emγ2= ∆pm
∆x= h4π ∆v m
Onde, e=emissividade 1-0; ∆V=diferença de potencial (potencial frenador)
Essa equação nos permite mensurar experimentalmente aenergia cinética máxima, medindo-se a voltagem na qual a corrente cai a zero.
Resultados observados:
A energia cinética máxima dos fotelétrons independe da intensidade da luz;
* Os elétrons são emitidos da superfície quase instantaneamente mesmo à intensidades luminosas muito baixas;
* Não há elétrons emitidos se a frequência da luz está abaixo de uma certa frequência de corte, que é...
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