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Universidade de Brasília – UnB
Disciplina: Química Quântica
Professor: Heibbe Chistian
Aluna: Harumi Sato Breyer Matrícula: 09/10121

Resumo da para a primeira prova
Histórico da mecânica Quântica

A física quântica é algo muito novo que ainda está sendo aprimorada. Acreditava-se que no final do sec XIX a física estava completa, que poderia explicar todos os fenômenos bastava-se escolhera teoria adequada. A teoria corpuscular e a teoria ondulatória eram algo distintos, não havia nenhuma correlação entre essas duas teorias que fundamentavam a física na época.
Assim surgiram novos pensamentos que conseguia relacionar a teoria corpuscular e ondulatória, fazendo com que toda a física sofresse uma reviravolta. Porém os fundamentos básicos permaneceram e permanecem até os diasatuais.
Para compreender melhor a mecânica quântica, irá se estudar os principais fundamentos que surgiram e que fizeram com que a mecânica quântica conseguisse se aprimorar, evoluir.
1- Radiação do corpo negro
Para entender melhor o que é a radiação do corpo negro, primeiramente precisa-se entender o que é o corpo negro. O corpo negro são corpos que tem a capacidade de absorver 100% da radiaçãoincidida neles. Nenhuma luz é capaz de ser refletida e nem atravessar por ele. Seria o objeto perfeitamente negro quando frio. E quando aquecidos emitem uma radiação de mesmo comprimento e com as mesmas intensidades que o ambiente em que ele está em equilíbrio na temperatura que foi aquecida. Seria a radiação térmica perfeita (ideal).
Até os dias atuais não foi encontrado materiais queconseguissem se comportar da mesma forma que o corpo negro, o que mais se aproximou foi o grafite que consegue absorver e emitir todos os comprimentos de ondas, porém nem toda a luz incidida nele é absorvida, somente 3 % é absorvida.
Assim utiliza-se uma grande cavidade com um pequeno orifício como uma aproximação do corpo negro. Por conta do orifício ser pequeno e a cavidade ser grande a luz que foiincidida não consegue sair dela, sendo, com o passar do tempo, absorvida por suas paredes após sofrer diversas reflexões.
Dessa forma, podemos dizer que existe uma temperatura em que as paredes da cavidade e a luz incidida vão estar em equilíbrio, assim o orifício emite uma radiação a chamada radiação de corpo negro ou radiação de cavidade.
As estrelas podem ao grosso modo serem chamadas, ouconsideradas, como corpos negros idéias, por conta da alta densidade gasosa que está a sua volta. Pois na radiação existe energia e essa tem uma densidade que é proporcional a energia.
Josef Stefan em 1879 foi o primeiro a falar que a radiância é proporcional a quarta potência da temperatura, porém ele utilizou de argumentos empíricos, somente mais tarde que Ludwing Edward Boetzmann demonstrouteoricamente que Josef Stefan estava correto. Assim a equação encontrada por Boetzmann é chamada de lei de Stefan-Boetzmann, pois Stefan a obteve experimentalmente e Boetzmann conseguiu comprová-la teoricamente.
Em 1893, utilizando argumentos da termodinâmica Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien encontra que o comprimento de onda máximo é inversamente proporcional a temperatura. E com a equação querepresenta a lei de deslocamento de Wien pode-se calcular o comprimento de onda máximo de um corpo negro a uma certa temperatura e também calcular a temperatura das estrelas medindo seu comprimento de onda máximo.
Apesar de na época se saber calcular a radiância espectral emitido pelo orifício do corpo negro era mais útil se calcular a densidade de energia dentro da cavidade ressonante paraespecificar o espectro da radiação. Porém encontrar uma função que fosse a densidade de energia estava sendo um problema para os físicos no final do sec XIX.
John William Strutt Rayleigh e James Hopwood Jeans conseguiram derivar uma fórmula para a função densidade de energia do corpo negro, utilizando de teorias clássicas, e encontram sérias inconsistências com os resultados experimentais. Sendo...
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