A teoria de Planck

A teoria de Planck
Os resultados apresentados na seção anterior contradiziam a teoria clássica do eletromagnetismo, e desafiaram a inteligência humana durante 18 anos. Em 1905, Einstein usou uma proposta apresentada por Planck em 1900, e conseguiu explicar o efeito fotoelétrico. O trabalho de Planck referia-se à radiação de corpo negro, e sua proposta deu início ao que hoje conhecemos como teoria quântica. Não temos tempo para tratar este assunto detalhadamente, mas é interessante, pelo menos, discutirmos os fundamentos dessa proposta de Planck.
Um fato importante dessa história ocorreu por volta de 1800, quando o astrônomo inglês Sir William Herschel estava observando a decomposição da luz branca ao atravessar um prisma.

Herschel conseguiu medir a temperatura correspondente a cada cor do espectro, e descobriu que o efeito térmico aumentava à medida que o termômetro se aproximava da vermelho. Mais importante ainda, ele observou que a efeito continuava a aumentar mesmo depois do vermelho, na parte escura do espectro. Hoje sabemos que essa é a região do infravermelho, e que todos os corpos irradiam no infravermelho.
Esses estudos continuaram e desembocaram naquilo que na segunda metade do século XIX passou a ser conhecida como radiação de corpo negro. Essencialmente, é o seguinte: qualquer corpo em determinada temperatura, irradia energia, que depende dessa temperatura. E como Herschel já havia descoberto, cada temperatura está associada a uma freqüência, isto é, a uma determinada cor. Veja a figura abaixo, que representa a distribuição espectral da radiação de um corpo negro a uma temperatura da ordem de 9.000 K.

A parte colorida corresponde ao espectro visível. No final do século XIX, várias tentativas foram feitas para explicar essa curva. Todas essas tentativas baseavam-se nas teorias clássicas da termodinâmica. Stefan e Boltzmann mostraram que a emissão de energia cresce com a temperatura. Isto é,
I a T4.
Atualmente este resultado é conhecido como lei de