Física quântica e sensor de movimento

Um dos temas mais intrigantes da física sempre foi tentar compreender qual a natureza da luz, ou seja, do que ela é feita. As várias teorias, desenvolvidas por filósofos e cientistas desde a Grécia antiga até o século 20 explicavam a luz ou como partícula ou como onda e ambas teorias conseguiam explicar com sucesso parte do comportamento da luz.

No entanto, nenhuma dessas teorias clássicas conseguia explicar todos os fenômenos observados, coisa que só seria explicado por uma teoria que unisse o conceito de partículas e de ondas: a física quântica.

Hoje, através da física quântica, sabemos que a luz não é nem onda nem partícula, mas sim "algo" que as vezes se comporta como onda e as vezes como partícula. É bastante complexo de visualizarmos e compreendermos o que é esse "algo" pois no nosso mundo palpável, só nos deparamos ou com ondas (como as ondas do mar) ou com partículas (como bolas de tênis).

O efeito fotoelétrico é um dos fenômenos da luz que intrigava os cientistas e que só foi possível ser explicado através da física quântica, considerando tanto o conceito de onda como o de partícula. Se desenvolveu assim o conceito de fóton, visualizado como um pacote de onda ou uma partícula de luz com uma onda dentro.

Podemos tentar visualizar e compreender esse fenômeno através de uma analogia com um jogo de bilhar, ou seja, quando a bola branca (fóton) é jogada contra a bola preta (elétron), a primeira transfere energia para a segunda e se a energia do fóton for suficiente alta, pode inclusive fazer com que o elétron seja extraído do átomo e expelido da superfície do material, como se a bola preta fosse lançada para fora da mesa do jogo.

Seguindo a analogia da bola de bilhar, utilizando a física clássica, é de se esperar que para termos mais energia, basta aumentar a força da tacada, ou seja, aumentar a intensidade da lâmpada. Na verdade pelo fenômeno fotoelétrico foi observado que aumentar a potência da lâmpada não resolve, pois a energia do fóton depende da