Mecanica Classica X Quantica

Mecânica Clássica x Mecânica Quântica

Mecânica Clássica, baseada nas idéias de Newton, explicava o movimento de objetos visíveis, como bolas e planetas. Mas, falhava quando aplicada aos elétrons....

Radiação Eletromagnética
• Campos Elétricos e Magnéticos oscilantes que atravessam o vácuo a 3x108 m.s-1.

• É uma boa ferramenta para estudar os átomos pq seu campo elétrico afeta partículas carregadas.

Onda eletromagnética c = .  c = velocidade da luz
= Comprimento de onda
 = Freqüência (número de ciclos) Como a radiação interage com a matéria? Diâmetro dos átomos de apenas 0,2nm

Aplicação da equação de velocidade da luz
• Calcule os comprimentos de onda das luzes de trânsito. Suponha que as freqüências sejam: verde (5,75x10 14 Hz), amarelo (5,15x1014 Hz) e vermelho
(4,27x1014 Hz).

Radiação, Quanta e Fótons
• Quando um objeto é aquecido, ele brilha com maior intensidade: Incandescência
Efeito Qualitativo: Cor muda
Vermelho→Laranja, Amarelo→ Branco
Efeito Quantitativo
Várias medidas

Radiação de corpos aquecidos

Radiação emitida por um corpo negro aquecido em função do comprimento de onda.

Radiação dos corpos aquecidos

• Lei de Wein
T max

1
 c2
5

C2 = segunda constante de radiação, 1,44 x 10-2 K.m

Radiação dos corpos aquecidos
Conclusões importantes:

A intensidade total emitida em todos os comprimentos de onda aumentava com a quarta potência da temperatura.

O comprimento de onda máximo correspondente ao máximo da intensidade é inversamente proporcional à temperatura

Com esses estudos foi possível estimar a temperatura do sol e estrelas

A intensidade máxima de radiação solar ocorre a 490 nm. Qual é a temperatura da superfície do sol?
1
Tmax  c 2
5
c2
T
5max
1,44 x10  2 K .m 1,44 x10  2 K
3
T


5
,
88
x
10
K
7
7
5 x 4,90 x10 m 5 x 4,90 x10

A Física clássica não explicava o corpo negro...
A catástrofe do ultravioleta:
•

A física clássica previa que qualquer corpo negro que estivesse em uma temperatura diferente de zero