Mecanica Quantica - Resumo sobre a Teoria de Planck e o Efeito Fotoeletrico

MÓDULO 09 MECÂNICA QUÂNTICA No final do século XIX a Física Clássica estava concluída Mecânica Newton e Galileu Termodinâmica Máquinas térmicas e ciclos termodinâmico Eletromagnetismo Equações de Maxwell As pessoas começaram a aplicar estes conhecimentos para explicar todos os fenômenos da natureza Das equações de Maxwell fica claro que a luz é uma forma de Onda Eletromagnética Luz emitida por corpos incandescentes Intesidade da luz conforme se varia a temperatura do corpo incandescente É verificado que a intensidade da radiação aumenta mais em determinadas cores Física clássica Ao aquecer um corpo suas moléculas se agitam temperatura e as cargas elétricas dessas moléculas ao se agitarem movimento acelerado emitem radiação em forma de onda eletromagnética Neste modelo a intensidade deveria aumentar por igual independente da cor Max Planck Planck consegue explicar este fato de certas cores se tornarem mais intensas com o aumento da temperatura Planck propõe que a energia emitida pelo corpo incandescente se dá em pequenos pacotes de energia que ele chama de QUANTUM DE ENERGIA se a luz é uma onda eletromagnética a energia dessa luz deveria ser emitida de forma contínua quantum de energia O valor da energia contida em cada quantum é dada por E hf f é a frequência da luz h 6621034 Js é a constante de Planck EFEITO FOTOELÉTRICO Hertz realiza um experimento para demonstrar experimentalmente que a luz é uma forma de ONDA ELETROMAGNÉTICA Einstein Explica o Efeito Fotoelétrico supondo que a energia transportada pela Luz se dá em pequenos pacotes que ele chama de FÓTON FÓTON é o quantum de energia da luz visível Efóton hf Misteriosamente a luz que é uma onda eletromagnética carrega também a característica de FEIXE DE PARTÍCULAS A LUZ É UM FEIXE DE FÓTONS partícula de massa zero Newton quando estudou o arcoíris considerou a LUZ como sendo um feixe de partículas bem pequenas MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD O é está em movimento circular Logo o elétron está em movimento acelerado aceleração centrípeta Cargas em movimento acelerado emitem radiação MODELO ATÔMICO DE BOHR Bohr diz que o modelo de Rutherford é válido desde que 3 postulados sejam acrescentados Postulado 1 Certas órbitas podem ser ocupadas pelo elétron que permanecerá nelas de modo estável Postulado 2 O raio dessas órbitas permitidas para o elétron é tal que mvr n h2π onde n123 Postulado 3 Quando o elétron salta de uma órbita permitida para outra órbita permitida ele emite ou absorve um único fóton cuja energia é igual a diferença de energia das duas órbitas Efóton E1E2 Lembrando que Efóton hf hf E1E2 LOUIS DE BROGLIE Propõe que na natureza não existe nem partícula e nem onda Tudo é uma DUALIDADE ONDAPARTICULA Demócrito falou uma bobagem ao afirmar que a matéria existe e é formada de átomos De Broglie propõe que todas as partículas possuem características CORPUSCULARES E ONDULATÓRIA MÓDULO 09 MECÂNICA QUÂNTICA AFINAL A LUZ É UMA ONDA OU É UM FEIXE DE PARTICULA PARTÍCULA é corpo matéria MATÉRIA Demócrito e a Teoria Atomista A matéria existe e é formada de átomos indivisível O átomo é indivisível Da Teoria Eletromagnética se conclui que o átomo possui uma estrutura interna O átomo é divisível MODELO ATÔMICO DE THOMSON Modelo de pudim com passas MÓDULO 09 MECÂNICA QUÂNTICA Elétron proton e nêutrons são dualidades ondapartícula Elétron é uma dualidade ondapartícula Elétron como partícula Ei 12 mv² P mv Elétron como onda E hf P hλ λ hP f frequência da onda do elétron λ comprimento da onda do elétron ONDA ESTACIONÁRIA Ela armazena energia Condições de ressonância 0 L 2L nλ n123 Quando o elétron está numa órbita em torno do núcleo essa onda de elétron esta contida na órbita em forma de onda estacionária 22πr η hmv 22πr η λ Comprimento será L 2πr circunferência Condições de ressonância 22πr n λ λ hP hmv porque a trajetória é circular Logo mvr nh2π Postulado 2 de Bohr