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FÍSICA
Prof. Luciano Fontes
Física Moderna
Teoria Quântica
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Teoria Quântica
A incapacidade da Física clássica em explicar certos fenômenos levou ao desenvolvimento de duas teorias que revolucionaram a Física no início do século XX: * A Teoria da Relatividade de Einstein * A Física Quântica
Em particular, foi a impossibilidade de se conseguir explicar classicamente as seguintes experiências: • radiação do corpo negro • efeito foto-eléctrico que levou ao desenvolvimento da Física Quântica .
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Teoria Quântica
Como a radiação também depende das propriedades da superfície do objeto (emissividade) , a melhor maneira de simular um corpo negro é usar um objeto cuja superfície não influencie a radiação, ou seja, um sistema que se aproxime do corpo negro ideal.
A radiação emitida vai depender apenas da temperatura no interior da cavidade.
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CATÁSTROFE ULTRAVIOLETA
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EFEITO FOTOELÉTRICO Efeito Fotoelétrico é o resultado da interação entre a radiação e a matéria, caracterizada pela absorção dos fótons e pela liberação de elétrons.
h.f = W + EC
Onde W = trabalho realizado para extrair o elétron do metal EC = Energia Cinética do elétron ejetado
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Teoria Quântica
Exemplo: Existem aparelhos que contêm lâmpadas que emitem luz ultravioleta. a) Sabendo que o comprimento da luz ultravioleta é 300 nm,
calcule a energia do fóton correspondente em elétrons-volts. Adote a constante de Planck = 4,14 x 10-15 eV.s
b) Se a potência de uma dessas lâmpadas for dobrada, o que acontece com a energia dos fótons emitidos?
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Teoria Quântica
a) Sabendo que o comprimento da luz ultravioleta é 300 nm, calcule a energia do fóton correspondente em elétrons-volts. Adote a constante de Planck = 4,14 x 10-15 eV.s
Sendo λ = 300 nm = 3x10-7 m h = 4,14 x 10-15 eV V = λ. F v = 3 x 108 m/s 3 x 108 = 3x10-7 . F f = 1015 Hz Logo a energia de 1 fóton ( n = 1 ) é: E = h.f E = 4,14 x 10-15 . 1015 = 4,14 eV
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Teoria Quântica
b) Se a potência de uma dessas lâmpadas for dobrada, o que acontece com a energia dos fótons emitidos? Não muda, pois a energia dos fótons depende da frequência da luz e não da intensidade.
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Teoria Quântica
EFEITO COMPTON
• Físico Arthur H. Compton ( 1923 ) • Raio-x • Fóton incidente
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Teoria Quântica
DUALIDADE ONDA-PARTÍCULA
• Christian Huygens ( 1677 ) • Thomas Young ( 1801) • Louis de Broglie ( 1924 )
O comprimento de onda de onda associado é denominado comprimento de onda de De Broglie, e é definido como:
λ = h Q
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Teoria Quântica
MODELO ATÔMICO DE BOHR
h. f = Ee - Ei
Onde: Ee = energia da órbita mais externa, de maior energia Ei = energia da órbita mais interna, de maior energia
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Teoria Quântica
MODELO ATÔMICO ATUAL
PRÓTON ( Carga + 1e )
Nêutron ( Carga zero )
1 Quark down ( carga -1/3 e) 2 Quark up ( carga +2/3 e )
1 Quark up ( carga +2/3 e) 2 Quark down ( carga -1/3 e )
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Teoria Quântica
PRINCÍPIO DA INCERTEZA
Heisemberg diz que é impossível conhecer ao mesmo tempo a posição e a velocidade exata de qualquer partícula e isso se deve as limitações da teoria quântica. Esse comportamento é estudado estatisticamente.
MECÂNICA QUÂNTICA
Surge porque alguns resultados só são possíveis para o átomo de hidrogênio
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Física Moderna
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