Apostila de Física Moderna

Física Moderna:
Introdução

No fim do século XIX, os cientistas consideravam que tudo o que se poderia saber sobre a física já tinha sido descoberto. O conhecimento até esse período denomina-se física clássica, que é a física que estuda os fenômenos em escala macroscópica. No fim do século XIX e início do século XX, houve uma revolução nesses estudos, decorrente principalmente dos trabalhos de Albert Einstein, em especial a teoria da relatividade restrita, proposta por ele em 1905. Esses conhecimentos são considerados ponto de partida para o surgimento da física moderna. As descobertas de Einstein, jamais refutadas experimentalmente, mostram que os estudos de física clássica, em sua maioria, nada mais são que casos particulares da física moderna. Um exemplo é o de um corpo que se move em altíssima velocidade (comparável à da luz): a descrição de seu movimento pode ser feita precisamente pelas equações de Einstein, mas falha quando se aplica a tradicional mecânica newtoniana. Já para um corpo com baixa velocidade, tanto a física clássica quanto a física moderna nos levam a resultados precisos (com diferenças desprezíveis entre si).

1-Comportamento da luz: Desde o século XVIII, discute-se muito a respeito da luz. Ora, se ela se comporta como uma onda, ora ela se comporta como uma partícula. Afinal, a luz é uma onda ou uma partícula? É o que vamos ver a seguir!
1.1-Partícula e onda: Um corpo minúsculo (corpúsculo) é considerado uma partícula quando, por meios mecânicos (colisão, trituração), não pode ser fragmentada. A partícula alfa , por exemplo, constituída pelo núcleo do átomo do gás hélio (2 prótons e 2 nêutrins), não pode ser fragmentada, ou seja, então ela é considerada uma partícula. Onda é uma perturbação produzida num meio, em virtude do fornecimento de energia. Essa perturbação se propaga pelo meio, sem arrastá-lo, transportando apenas energia. O que diferencia os diversos tipos de onda é a freqüência. Portanto, as