Apostila de No es B sicas de Mec nica Qu ntica e Relatividade

Apostila de Noções Básicas de Mecânica Quântica e Relatividade
Prof. Lindemberg de Sousa Oliveira
A falta de material ou a sua existência de referência sobre o assunto, foi o motivador para elaboração desta apostila voltada ao ensino médio. Foi omitido a matemática diferencial e integral ou de maneira tímida se apresenta nesta apostila. E Bom Estudo!
Maranguape-Ce 2013
Noção de Mecânica Quântica e Relatividade Ensino Médio Prof. Lindemberg
1 Introdução térmicas, eletromagnetismoFoi exatamente então que começaram surgir furos
A Física é um ramo da ciência que se preza pela sua consistência de sua teoria. Uma Lei da física é algo que deve ser seguida independentemente da situação em que esteja sendo analisada. No início do século XIX a física parecia já ter mapeado grande parte dos fenômenos naturais com suas leis. Até o momento grandes nomes já haviam sido consagrados com suas teorias explicando fenômenos como o movimento de corpos (mecânica newtoniana e gravitação), movimento da luz (óptica), máquinas na teoria clássica; furos esses que só seriam explicados com teorias completamente inovadoras e bem diferentes das tendências estudadas até então. Apresentaremos agora alguns fenômenos (esses furos) que foram analisados, e que consequentemente deram inicio à Mecânica Quântica.
2 A Catástrofe do Ultravioleta
A teoria clássica da física apresentava um dos seus primeiros furos ao se estudar a emissão de um corpo negro. Corpo negro é qualquer corpo que absorve totalmente a energia emitida sobre ele. Um corpo negro ao ser incidido com certa energia emitirá energia na forma de energia eletromagnética (produzindo luz e calor). Naturalmente, deveria existir uma lei matemática que nos dá a dependência da intensidade emitida com a temperatura e a freqüência emitida. Os conhecimentos da Física Clássica nos davam a seguinte expressão (elaborada pelo trabalho de Rayleigh-Jeans e Boltzmann):

O gráfico da intensidade em função do comprimento de onda é decrescente com o aumento do