Estudante

Capítulo 1 - Introdução Histórica

O que hoje se denomina física moderna constitui essencialmente a física desenvolvida no início do século XX. Mais precisamente, nas três primeiras décadas do século passado. Do ponto de vista teórico todo o conhecimento produzido nesse período pode ser resumido em duas grandes linhas: a teoria da relatividade, proposta por Einstein, e a teoria quântica, iniciada com Max Planck. Do ponto de vista prático esse conhecimento resultou virtualmente em toda a tecnologia do final do século. Na verdade, toda a física moderna que será apresentada neste curso já foi incorporada à tecnologia.

Apesar de sua fundamental importância no contexto geral da física, a teoria da relatividade continua essencialmente restrita aos estudos teóricos, ou aos trabalhos experimentais extremamente sofisticados. Na área de física aplicada os efeitos relativísticos, quando possíveis, apresentam intensidades tão reduzidas que praticamente inviabilizam a detecção. Portanto, os conceitos da teoria da relatividade ficam um tanto deslocados num contexto em que se pretende enfocar as aplicações tecnológicas da física moderna, razão pela qual deixaremos de apresentar o capítulo correspondente a essa matéria. No entanto, os interessados podem acessar um material interessante sobre teoria da relatividade restrita disponível na web.

Na última década do século XIX dois temas de pesquisa despertavam grande interesse. Um era a tentativa de conciliar a mecânica Newtoniana e a termodinâmica, e o outro tratava-se das descargas elétricas nos gases rarefeitos. Trabalhando no primeiro tema, Planck chegou à famosa fórmula de energia E=hn, na qual surge a constante h, hoje conhecida como constante de Planck. Ao longo deste curso usaremos bastante esta constante.

Os estudos com os gases rarefeitos permitiram, entre outras coisas, a descoberta dos raios X (Wilhelm Roentgen, 1895), da radioatividade (Henri Becquerel e Madame Curie, 1896-1998) e do elétron (J.J. Thomson,