A Natureza da Luz (Onda ou Partícula) e Fóton (Partícula da Luz)

A Natureza da Luz (Onda ou Partícula) e Fóton (Partícula da Luz)
Matéria: Física
São Paulo 2014
A natureza da luz: onda-partícula
Estamos lembrados do fenômeno percebido por Hertz, por ocasião da descoberta das ondas de rádio e das micro-ondas, e dos estudos que seu assistente Lenard fez sobre ele. Pois bem, não era possível a explicação desse fenômeno a partir do modelo ondulatório da luz e é ai que entra Albert Einstein.
Em 1905, portanto há cem anos atrás, Einstein publicou cinco artigos bastante revolucionários, dentre estes, um explicando a natureza da luz com o título Sobre um ponto de vista heurístico a respeito da produção e transformação da luz. Neste artigo ele se apossa do conceito de quanta, proposto por Planck, e diz:
...na propagação de um raio de luz emitido por uma fonte puntiforme, a energia não é continuamente distribuída sobre volumes cada vez maiores de espaço, mas consiste em um número finito de quanta de energia, localizados em pontos do espaço que se movem sem se dividir e que podem ser absorvidos ou gerados somente como unidades integrais.
Em decorrência deste trabalho ele ganhou o prêmio Nobel de 1921 e, a partir de 1926, esses quanta passaram a ser denominados de fótons.
Imaginem a reviravolta no meio científico ao ver que a teoria corpuscular havia ressuscitado, vale ressaltar que os corpúsculos de Newton não são os mesmos de Einstein, contudo a ideia da natureza corpuscular da luz estava de volta.

Figura: Aparato para observação do efeito fotoelétrico
De maneira bastante original, Einstein explicou o fenômeno estudado por Lenard, denominado após 1905 de efeito fotoelétrico (Figura 4), da seguinte maneira:
A luz de frequência f é formada por números inteiros de fótons, cada um com energia hf (h é a constante de Planck), que incidem na placa emissora;
Os fótons colidem com elétrons da placa e transferem energia para estes;
Os elétrons usam uma parte da energia recebida pelos fótons para escapar da placa emissora