Lista de Exercício Comportamento Quantico Resolvida-2022 2

c) Faz sentido dizer que a estrutura de bandas é uma espécie de limite de ligações covalentes? Por quê? b) Explique o que é uma junção p-n, dando as suas principais propriedades. 1ª Questão Faça um resumo sucinto do Capítulo 1 – Comportamento Quântico, do livro Lições de Física – 3 Volumes: A Edição do Novo Milênio, de Richard Feynman, disponível online no portal Minha Biblioteca. Em particular, compare o comportamento de elétrons, ao passarem por fendas, com o de projéteis e o da luz. 2ª Questão a) Demonstre a quantização da energia no modelo atômico de Bohr. b) Mostre detalhadamente como o modelo do átomo de Bohr explica as propriedades dos espectros de emissão e de absorção do hidrogênio. 1- O resumo do comportamento quântico do livro Lição de física - 3 volume de Richard Feynman : A mecanimais quantida diz respeito ao comportamento da matéria e da luz na escala atômica. O comportamento quântico dos elétrons pode ser comparado ao do projétil por exemplo, se um projétil de metralhadora foi atirado de forma lenta, a probabilidade de se acertar os orifícios do anteparo é em função de x. A probabilidade é maior se aumenta x. Se existir dois locais para acertar o anteparo, a probabilidade total é a soma das probabilidades de cada local. No caso das ondas, existe uma fonte de ondas que emite ondas para o anteparo, as ondas que passam pelos orifícios do anteparo chegam a um detector que mede a intensidade do movimento ondulatório. Nesse caso, nota-se que a intensidade pode ter qualquer valor e se há movimento, aumenta a intensidade do detector. As ondas chegam no texto com diferenças de fases igual a π (onde estão “fora de fase”) o movimento ondulatório no detector será a diferença das duas amplitudes. As ondas se “interferem destrutivamente” e obtemos um valor baixo para a intensidade da onda. Esperamos esses valores baixos sempre que a diferença entre a distância do orifício 1 ao detector e a distância entre o orifício 2 e o detector, seja um número semi-inteiro de comprimentos de onda como afirma o Feynman. No caso do eletros, existe uma fonte de elétrons , aquecida com tungstênio , os elétrons possuem a mesma energia e são acelerados na direção do anteparo com dois orificientos. Na frente do orifício existe o detector móvel, como o contador de Geiger. Quando se move o detector, a taxa de elétrons aumenta ou diminui e nota-se que os elétrons chegam no detector da mesma forma. Analisando o comportamento dos alunos, nota-se que existe elétrons que passam pelo orifício 1 e os que passam pelo orifício 2 , existe a problema 1 e 2 respectivamente ( probabilidade dos elétrons que passam apenas por 1 ou 2 orifício ) sendo que a soma das probabilidades 1 e 2 não é igual a probabilidade se considera os dois orifícios abertos. Isso significa que existe uma interferência : os elétrons chegam em unidades, como as partículas, e a probabilidade de chegada dessas unidades é distribuída como a distribuição de intensidade de uma onda, o que afirma Feynman comprova o caráter ondulatório e particular do eletrons. O capítulo destaca que uma fonte intensa de luz pode perturbar o eletrons ,isso ocorre pois o foton perturba o dielétrica , sendo a luz relacionada com o respectivo comprimento de onda. A partir disso, pode-se concluir os princípios da mecânica quântica : a probabilidade de um evento é dada pelo quadrado do valor absoluto de número complexo ; quando o evento ocorre com varias tentativa, a soma das amplitude de probabilidade tem que ser somada separadamente por causa da interferência como dito anteriormente . Em suma, a probabilidade do evento é a soma das das probabilidades somando com interferência perdida. O princípio da incerteza de Heisenberg afirma que uma medida em qualquer objeto e puder determinar a componente x do seu momento com uma incerteza Δp, você não pode ao mesmo tempo saber sua posição x mais precisamente que Δx h/Δp, onde h é um número fixo definido pela natureza. Ele é chamado de “constante de Planck” e vale aproximadamente 6,63 × 10-34 segundos. As incertezas na posição e no momento de uma partícula em qualquer instante devem ter seu produto maior que a constante de Planck sendo Feynman, ou seja, não é possível determinar simultaneamente com a mesma precisão a velocidade e a posição de um elétron de determinado átomo . 2-a)O cientista Niels Bohr aprimorou em 1913, o modelo atômico de Rutherford baseado na teoria de que o núcleo do átomo é formado por prótons e ao redor do núcleo estão os elétrons utilizando a teoria de Max Planck. Em 1900, Planck já havia admitido a hipótese de que a energia não seria emitida de modo contínuo, mas em pacotes. A cada pacote de energia foi dado o nome de quantum. Surgiram assim, os chamados Postulados de Bohr: quanto de energia é o fóton, os elétrons se movem ao redor do núcleo em hortas e eles podem se mover das órbitas. Nesse caso a energia pode ser calculada por : E = h . c / λ Em que E = energia; h = constante de Planck = 6,63 x 10-34 J. s; c = velocidade da luz no vácuo = 3 x 108 m/s; λ = comprimento de onda. Borges afirmou tais trocas por causa de dados experimentais que indicam que o atomo de hidrogenio emitia e absorvia ondas eletromagnéticas em determinado frequência, por isso Bohr afirmou sobre níveis de energia, sendo as ondas eletromagnéticas compostas por foton que são absorvidos ou emitidos com energia E descrita anteriormente. b) Para o hidrogênio : Absorção do fóton En + E foton En+1 → Emissão do fóton En+1 En + E foton → Bohr mostrou que o valor de energia para cada estado é dado por onde n é o número quântico principal : E = - 2,18 . 10 ^-18 . 1 / n ² A primeira órbita no modelo de Bohr tem n = 1, é a mais próxima do núcleo e convencionou-se que ela tem energia negativa.A órbita mais distante no modelo de Bohr tem n = ∞ e corresponde à energia igual a zero (o elétron não sente mais a presença do núcleo – o elétron sai do átomo). Nesse caso, nota-se que os elétrons saltam entre os estados ou camada, o espectro de emissão (ou de absorção) do átomo de hidrogênio é constituído de séries de linhas, Bohr afirmou que as linhas de cores do espectro de hidrogênio eram resultantes do movimento dos elétrons entre as camadas, ou seja, fruto da transição eletrônica entre as camadas sendo que a linha de comprimento de onda lmn é então interpretada como devida à transição do átomo do estado de energia E para o estado de energia. 3- b)A junção pn é a junção básica dos diodos bem como uma das junções integrantes da grande maioria dos dispositivos semicondutores. A física envolvida no entendimento da junção pn é também fundamental para entender outras junções, bem como, para entender os diferentes dispositivos semicondutores. Eles são ligados de forma que se mantenha a continuidade do reticulado cristalino.O semicondutor do tipo p está tendo aceitador negativo íons e furos carregados positivamente. Considerando que, o semicondutor tipo n está tendo íons doadores positivos e elétrons carregados negativamente. Quando as duas peças são unidas e adequadamente tratadas, elas formam uma junção pn. c)Quando um conjunto de átomos forma um sólido metálico, ligações fortes são formadas quando os elétrons que se deslocam se encontram sob influência de diversos núcleos, a estrutura de bandas, se refere à estrutura formada ao se explicitar a relação entre os momentos e energias permitidos e os momentos e energias não permitidos aos elétrons em uma amostra material, usualmente elétrons em um cristal. Logo, está relacionado com as ligações covalentes porém no limite. Referencias bibliográficas Disponivel em <https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5572183/mod_resource/content/1/Li%C3% A7%C3%B5es%20de%20F%C3%ADsica%20de%20Feynman%20-%20Volume%20 3%20-%20Mec%C3%A2nica%20Qu%C3%A2ntica%20%20-%20%20Richard%20P. %20 Feynman.pdf> . Acesso em 14 de dezembro de 2022