Universidade Federal do Par Instituto de Cincias Exatas

Universidade Federal do Pará Instituto de Ciências Exatas e Naturais Faculdade de Física Alex Costa Alves (07029001901)

QUANTA DE ENERGIA

A NATUREZA DA LUZ Física Clássica → partículas e ondas

As primeiras teorias acerca da natureza da luz Platão pensava que a luz consistisse de raios emitidos pelo olho. Euclides mais tarde também sustentou esse ponto de vista. Platão (Atenas, 428/427 – Atenas, 348/347 a. C. )

As primeiras teorias acerca da natureza da luz Os pitagóricos interessavam-se pelo estudo das propriedades dos números. Quanto a natureza da luz, acreditavam que ela fosse composta de pequenas partículas. Pitágoras (Samos, 570/571 – Metaponto, 496/497 a. C. )

Séculos XVII e XVIII Isaac Newton Christian Huygens

Século XIX Young, Médico e Físico inglês, foi o primeiro a demonstrar a teoria ondulatória da luz com sólida base experimental. Suas descobertas reforçaram as teorias de Huygens publicadas no final do século XVII. Thomas Young (Milverton, 1773 Londres, 1829)

FENDA DUPLA DE YOUNG

A Luz e o Eletromagnetismo Maxwell estabeleceu, por volta de 1860, quatro equações que sintetizaram as grandes leis que regem os fenômenos elétricos e magnéticos. Elas implicavam a propagação conjunta dos campos elétrico e magnético. James C. Maxwell

A velocidade de propagação dessas ondas no vácuo, c, foi calculada por Mawell por meio da seguinte relação advinda de suas equações: Nessa expressão, e são, respectivamente, a permissividade elétrica e a permeabilidade magnética do vácuo.

Sendo e obtemos c aproximadamente igual a

CAMPO ELÉTRICO CAMPO MAGNÉTICO

A Luz e o Eletromagnetismo A previsão teórica da possibilidade da existência de ondas eletromagnéticas foi confirmada experimentalmente por hertz em 1887, quando gerou e detectou ondas de rádio em laboratório. Heinrich Rudolf Hertz

O OSCILADOR DE HERTZ L 12 C L 1 U L 2

ONDAS DE RÁDIO

Século XX Os Quanta de energia Quando Planck propôs sua teoria, nem ele acreditava que o quantum fosse algo real, chegando a confessar que concebeu essa ideia em um “ato de desespero”. Max Planck (Kiel, 1858 - Göttingen, 1947)

A ideia de Planck

Século XX Os Quanta de energia Em 1905 Einstein desafia a teoria ondulatória da luz, argumentando que a luz interage com a matéria como pequenos pacotes de energia. Albert Einstein (Ulm, 1879 - Princeton, 1955)

1 0 12 V 2 3 4 5 6 7 8 9

A Teoria Corpuscular Luz azul Maior quantidade de intensa elétrons

A Teoria Corpuscular Menor quantidade de Luz azul elétrons fraca

A equação de Einstein para o efeito fotoelétrico é Onde h é constante de Planck, f é a frequência da radiação incidente, éa energia dessa radiação e a função trabalho. Nas duas situações, a é a mesma.

A Energia Cinética dos elétrons

A teoria de Mawell não explica o fato de haver um frequência mínima para a ocorrência do efeito fotoelétrico. A função trabalho é uma característica do metal, ela representa a mínima energia necessária para que ocorra o efeito.

Complementaridade Princípio enunciado por Bohr, estabelecendo que os aspectos de onda e de partícula, tanto da matéria como da radiação, são partes necessárias e complementares do todo. Qual parte é realçada irá depender do experimento. Niels Bohr (Copenhaga, 1885 Copenhaga, 1962)

Complementaridade Partículas Ondas • Os experimentos projetados para examinar trocas individuais de energia e momentum expõem propriedades corpusculares. • Os experimentos são projetados para examinar a distribuição espacial de energia e expõem propriedades intrínsecas à teoria ondulatórias.

Complementaridade A ideia segundo o qual os opostos são componentes de um todo não é nova. Antigas culturas orientais incorporaramna como parte integral de sua visão de mundo. Como pode ser visto no yin-yang.

Referências [1] Física Conceitual, 9º edição, Paul G Hewitt [2] O universo numa casca de noz, 11º edição, Stephen Hawking [3] Curso de Física básica – vol. 3, 1º edição, H. Moysés Nussenzveig [4] http: //www. fisica. net/