Mecânica quântica e relatividade

Mecânica Quântica
&
Relatividade

MECÂNICA QUÂNTICA
 Efeito Compton
Arthur Holly Compton (1892 – 1962), físico americano, observou no ano de
1923 o Efeito Compton, no qual percebeu que quando um feixe de raios X incidia sobre um alvo de carbono, sofria um espalhamento. Inicialmente, Compton não percebeu nada de errado, pois suas medidas indicavam que o feixe espalhado tinha frequência diferente do feixe incidente logo após atravessar o alvo. Mas o que se constatou, através da experimentação, foi que a frequência dos raios X espalhados era sempre menor do que a frequência dos raios X incidentes, dependendo do ângulo de desvio.
Para explicar o sucedido, Compton inspirou-se na abordagem de Einstein, ou seja, ele interpretou os raios X como sendo feixes de partículas e a interação como sendo uma colisão de partículas. A energia do fóton incidente, de acordo com
Einstein e Planck, seria h.f; e o fóton espalhado teria elétron, em respeito à Lei da
Conservação da Energia.
A abordagem funcionou perfeitamente, mas Compton foi ainda mais longe.
Ele investigou também a interação do ponto de vista da lei da conservação do momento linear. Experimentalmente, verificou que essa lei valia para diversos ângulos de espalhamento, desde que o momento linear do fóton fosse definido como: Onde:




c – é a velocidade da luz no vácuo h – é a constante de Planck λ – é o comprimento de onda da radiação

O inventor da Câmara de Nuvens (Charles Wilson) obteve experimentalmente as trajetórias dos fótons e dos elétrons espalhados, em colaboração com Compton.
Compton ainda desenvolveu um método que provava que o fóton e o elétron eram espalhados simultaneamente, o que impedia explicações envolvendo absorção e posterior emissão de radiação.

 Ondas De Broglie
Com base em análises e experiências, verificou-se que a luz apresenta um comportamento dual: ora como partícula, ora como onda. Em 1924, o físico francês
Louis De Broglie lançou a hipótese