Mecânica Quântica I

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Prof. Double
Matéria: Física 
Mecânica Quântica I
Nascimento e primeiros passos...
Onde tudo começa: PROBLEMAS
Na segunda metade do séc. XVII...
RUSSOS
Onde tudo começa: PROBLEMAS
A velocidade da luz
RUSSOS
A radiação de corpo negro
O efeito fotoelétrico
Radiação de Corpo Negro
“Um objeto ideal que absorve toda a luz e calor que incide sobre ele, sem refletir ou transmitir nada”
Radiação de Corpo Negro
Medidas experimentais
Radiação de Corpo Negro
E O PROBLEMA?
Início de 1900...
Radiação de Corpo Negro: resolvido
No final de 1900, Max Planck propôs uma solução que mudaria toda a ciência...
E, por isso, é considerado o “pai da Física Quântica”!
Radiação de Corpo Negro: Resolvido
Ele propõe que a luz seria feita de pequenos pacotes de energia, é não algo contínuo, como se imaginava...
Ele chamou esses pacotes de energia de quanta!
Radiação de Corpo Negro: resolvido
Onde tudo começa: PROBLEMAS
A velocidade da luz
RUSSOS
A radiação de corpo negro
O efeito fotoelétrico
O Efeito Fotoelétrico
Em 1886, Heinrich Hertz percebe que a incidência da luz ultravioleta em chapas metálicas auxiliava a produção de faíscas (tal efeito foi chamado de efeito fotoelétrico)...
*Na prática
(https://youtu.be/v-1zjdUTu0o)
O Efeito Fotoelétrico
Coisas que importavam:
Física (clássica)
Intensidade
O Efeito Fotoelétrico
Coisas que importavam:
Experimentos
Frequência
Efeito Fotoelétrico: resolvido
Só em 1905, em um de seus artigos, Einstein resolve o problema do efeito fotoelétrico...
Para isso, toma a ideia de Planck e aplica neste problema, e assim consegue resolvê-lo!
Efeito Fotoelétrico: resolvido
Segundo Planck:
Constante de Planck
(6,63x10-34 J.s)
Frequência da onda de luz
Efeito Fotoelétrico: resolvido
A luz é tida como uma partícula!!!
Onde tudo começa: PROBLEMAS
A velocidade da luz
RUSSOS
A radiação de corpo negro
O efeito fotoelétrico
Efeito Fotoelétrico: ainda tem mais (:
Einstein explicou que, ao ser atingido pelo fóton, o elétron do metal o absorve e fica com essa energia armazenada. Cada metal, por causa da natureza de sua constituição, apresenta uma energia mínima para que seus elétrons sejam arrancados.
Essa energia é chamada de função trabalho do metal (W).
Portanto, trata-se de uma propriedade do material.
Efeito Fotoelétrico: ainda tem mais (:
A equação de Einstein para o efeito fotoelétrico é:
Efeito Fotoelétrico
Efeito Fotoelétrico
Efeito Fotoelétrico
Efeito Fotoelétrico
Radiação de Corpo Negro: Resolvido
Então...
A partir da teoria de Planck, adotou-se a natureza dual da luz!!
A luz é uma partícula E uma onda!!!
A base para a Mecânica Quântica foi criada...
Uma semente foi plantada na mente de todos os físicos da época, e uma porta foi aberta...
A formulação clássica do átomo!
J. J. Thomson
E. Rutherford
Niels Bohr
Responsável pela descoberta do elétron
(1897)
*Nobel de 1906
Responsável pela descoberta do próton
(1909)
*Nobel de 1920
A formulação clássica do átomo!
Niels Bohr:
Fez contribuições fundamentais para a compreensão da estrutura atômica e da mecânica quântica... 
pela qual recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1922
O átomo de Bohr (1913)...
Diferente dos modelos anteriores, este acrescenta elementos da Física Quântica!
Níveis de energia quantizados
Saltos quânticos
Constante de Planck
Nem tudo é perfeito...
Mas, mesmo com sua grandiosidade, não pôde responder a uma ““““simples”””” pergunta:
“Por que os orbitais deveriam ser aqueles e não outros?”
Ninguém foi tão ousado!
Para resolver o problema, o físico francês Louis de Broglie, em 1924, propõe que os elétrons deveriam ser considerados ondas!
Ninguém foi tão SAGAZ!
Em 1926, depois de desafiado a validar a teoria de de Broglie, Erwin Schrödinger publica os trabalhos que deram início à Mecânica Quântica!
OBRIGADO!
Não é necessário inventar, já existem coisas fantásticas demais!
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