Física quântica

Páginas: 11 (2613 palavras) Publicado: 11 de novembro de 2012
Centro Estadual de Formação de Professores General Flores da Cunha Disciplina: Física Professor: Ronaldo

Física Quântica

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Introdução
Nos dias de hoje é dificil imaginar a nossa vida sem luz, sem internet e sem as diversas tecnologias que nos auxiliam no dia a dia. Basicamente, a Física Quântica é o que nos permite tais benefícios. A Física Quântica começaquando a Física Clássica não consegue explicar certos fenômenos e nem suprir algumas grandezas, tais como massas equiparadas à do sol, ou velocidades grandes, como a da luz. Há pouco mais de cem anos, o físico Max Planck, tentando compreender a energia irradiada pelo espectro da radiação térmica, expressa comoondas eletromagnéticas produzidas por qualquer organismo emissor de calor, a uma temperaturax, chegou, depois de muitas experiências e cálculos, à revolucionária ‘constante de Planck’, que subverteu os princípios da física clássica, formando-se assim a física quantica. A seguir, veremos um pouco mais sobre a teoria quântica e os benefícios que ela nos trouxe, de que modo a teoria do átomo de hidrogênio foi descrita, e de forma erronea, no seu estágio inicial comparando-a com um sistemasolar. Veremos também porque a natureza é mais complicada do que parace.

A Radiação dos Corpos e a Teoria Quântica
Um corpo negro se refere a um conceito idealizado de um objeto que emite radiação térmica perfeitamente. Como emissão e absorção de luz são processos inversos, um emissor perfeito de luz também precisa ser um absorvedor perfeito de luz. Desta forma, na temperatura ambiente, talobjeto seria perfeitamente negro. Daí o termocorpo negro. No entanto, se esquentar a uma alta temperatura, o corpo negro começará a brilhar com radiação térmica. De fato, todos os objetos emitem radiação térmica ( se suas temperaturas estiverem acima do zero absoluto, ou -273,15 graus Celsius), mas nenhum objeto é realmente um perfeito emissor; na verdade eles são melhores em emitir/absorver algunscomprimentos de onda luminosa do que outros. Essas eficiências irregulares tornam difícil o estudo da interação da luz, calor e matéria usando objetos normais. Por sorte, é possível construir um corpo negro quase perfeito. Construa uma caixa de um material condutor térmico, como metal. A caixa deve ser completamente fechada por todos os lados, de forma que o interior forme uma cavidade que nãoreceba luz das proximidades. Então, faça um pequeno furo em algum lugar da caixa. A luz vinda deste buraco será quase igual a luz de um corpo negro ideal, para a temperatura do ar dentro da caixa. No início do século 20, os cientistas Lord Rayleigh e Max Planck (entre outros) estudaram a radiação de corpos negros usando este tipo de dispositivo. Após muito trabalho, Planck foi capaz de descreverperfeitamente a intensidade da luz emitida por um corpo negro como uma função do comprimento de onda. Além disso, ele foi capaz de descrever como este espectro mudaria com a temperatura. O trabalho de Planck sobre radiação de corpos negros é uma das áreas da física que levou até a fundação da maravilhosa ciência da Mecânica Quântica, mas isto está infelizmente além do escopo deste artigo. O quePlanck e outros cientistas descobriram foi que quando a temperatura de um corpo negro aumenta, a quantidade total de luz emitida por segunda aumenta, e o comprimento de onda do pico do espectro muda para cores mais azuis.

Efeito Foto Elétrico
Efeito Fotoelétrico é a emissão de elétrons de um material, geralmente metálico, quando ele é submetido à radiação eletromagnética. Ela tem larga aplicaçãono cotidiano como, por exemplo, a contagem do número de pessoas que passam por um determinado local, como também na aplicação dos exemplos dados anteriormente. A aplicação desse efeito acontece através das células fotoelétricas ou fotocélulas, as quais podem ser de vários tipos como, por exemplo, a célula fotoemissiva e a célula fotocondutiva. Mas o que vem a ser célula fotoelétrica? São...
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