Mecanica Classica X Quantica
Mecânica Clássica, baseada nas idéias de Newton, explicava o movimento de objetos visíveis, como bolas e planetas. Mas, falhava quando aplicada aos elétrons....
Radiação Eletromagnética
• Campos Elétricos e Magnéticos oscilantes que atravessam o vácuo a 3x108 m.s-1.
• É uma boa ferramenta para estudar os átomos pq seu campo elétrico afeta partículas carregadas.
Onda eletromagnética c = . c = velocidade da luz
= Comprimento de onda
= Freqüência (número de ciclos) Como a radiação interage com a matéria? Diâmetro dos átomos de apenas 0,2nm
Aplicação da equação de velocidade da luz
• Calcule os comprimentos de onda das luzes de trânsito. Suponha que as freqüências sejam: verde (5,75x10 14 Hz), amarelo (5,15x1014 Hz) e vermelho
(4,27x1014 Hz).
Radiação, Quanta e Fótons
• Quando um objeto é aquecido, ele brilha com maior intensidade: Incandescência
Efeito Qualitativo: Cor muda
Vermelho→Laranja, Amarelo→ Branco
Efeito Quantitativo
Várias medidas
Radiação de corpos aquecidos
Radiação emitida por um corpo negro aquecido em função do comprimento de onda.
Radiação dos corpos aquecidos
• Lei de Wein
T max
1
c2
5
C2 = segunda constante de radiação, 1,44 x 10-2 K.m
Radiação dos corpos aquecidos
Conclusões importantes:
A intensidade total emitida em todos os comprimentos de onda aumentava com a quarta potência da temperatura.
O comprimento de onda máximo correspondente ao máximo da intensidade é inversamente proporcional à temperatura
Com esses estudos foi possível estimar a temperatura do sol e estrelas
A intensidade máxima de radiação solar ocorre a 490 nm. Qual é a temperatura da superfície do sol?
1
Tmax c 2
5
c2
T
5max
1,44 x10 2 K .m 1,44 x10 2 K
3
T
5
,
88
x
10
K
7
7
5 x 4,90 x10 m 5 x 4,90 x10
A Física clássica não explicava o corpo negro...
A catástrofe do ultravioleta:
•
A física clássica previa que qualquer corpo negro que estivesse em uma temperatura diferente de zero