Trabalho transistor

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Fótons

Definição: Hoje sabemos que a luz é composta por diminutas partículas. Tais partículas são denominadas de fótons e nesse capítulo pretendemos analisar as propriedades das mesmas. Prevalece assim, nos dias de hoje, a idéia de que a luz tem uma natureza corpuscular. Newton há muitos séculos, ao retomar a discussão sobre a natureza da luz, defendia a natureza corpuscular da mesma. Essateoria corpuscular, no entanto, caiu no esquecimento por algum tempo em função da descoberta de fenômenos ondulatórios associados com a luz. Einstein retomou a idéia da natureza corpuscular num trabalho que ficou célebre. Esse trabalho foi publicado em 1905 e evocava a teoria corpuscular da luz para explicar o efeito fotoelétrico. Assim, conquanto seja difícil de entender, nós lidamos todos os dias,ao longo do dia inteiro, com uma das partículas elementares. Trata-se dos fótons. Sempre que você estiver em contato com a luz, qualquer luz (do Sol, das estrelas, da lâmpada elétrica etc.) você estará em contato com essas partículas elementares. Isso porque, hoje sabemos, a luz é composta por essas diminutas partículas. Essas partículas, os fótons, estão em todo o Universo com certeza e em todasas suas regiões com a mesma abundância. Eles são muito numerosos no Universo. Excedem em muito as demais partículas. Na realidade, quando falamos dos fótons estamos falando não de um ou dois, mas de bilhões e bilhões. Se os fótons são tão numerosos, por que não sentimos os seus efeitos? Na realidade, podemos sentir os efeitos associados à presença de grande número de fótons. Por exemplo, sópodemos ver se tivermos luz à nossa disposição. Fótons com energia compreendida entre dois valores (os quais explicaremos depois), e desde que em grande número, compondo uma onda eletromagnética, são capazes de sensibilizar um dos nossos sentidos (o da visão). Propriedades dos fótons O fóton é uma partícula muito curiosa. Vamos analisar algumas de suas propriedades. 1. O fóton não tem massaProvavelmente, suspeitamos hoje, essa seja a única partícula elementar, encontrada livre no Universo, sem massa. Na verdade, os gluons, partículas que assim como o fóton são associadas a uma força, também têm massa zero, mas não podem ser encontrados livremente. Apesar de não ter massa o fóton tem energia. Isso parece ser um contracensos, no entanto isso ocorre porque o fóton tem uma quantidade de movimento.Então, se p = quantidade de movimento do fóton, sua energia, de acordo com a Teoria da Relatividade de Einstein, é dada por E = PC. Onde é c a velocidade da luz.

Outra conseqüência do fato de que o fóton não tem massa é que ele não interage gravitacionalmente e, portanto, passa próximo dos corpos massivos sem se desviar. Para ser bem preciso, ele acaba se desviando um pouco e isso tem relaçãocom a Teoria da Relatividade Geral de Einstein. 2. O fóton não tem carga Esta é outra propriedade interessante do fóton. Isso quer dizer apenas que ele não é atraído ou repelido por ímãs ou por objetos eletrizados. O fóton é indiferente (do ponto de vista da força exercida sobre ele) à interação eletromagnética. 3. O fóton viaja muito rápido O fóton viaja mais rápido do que qualquer outrapartícula. Só eventuais outras partículas sem massa (como, eventualmente os neutrinos) têm velocidade igual à do fóton. A velocidade de qualquer fóton (não importa sua energia) é aproximadamente (utiliza-se para a velocidade da luz o símbolo c) c= 300.000 km/s. Como o fóton viaja sem interação, quer seja eletromagneticamente ou gravitacionalmente, pode-se prever que o fóton não se desvia do seu caminhoenquanto viaja. Ele deve, portanto, propagar-se em linha reta. Como a luz é composta por fótons, podemos agora afirmar: A luz se propaga em linha reta. Este é, na verdade, um dos princípios básicos da óptica geométrica. 4. A velocidade do fóton é a velocidade limite Essas propriedades seguem da Teoria da Relatividade Especial de Einstein. O fato de a velocidade da luz ser a velocidade limite...
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