evolução dos conceitos da física luz:dualidade...
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Evolução dos Conceitos
da Física
Luz:dualidade onda-partícula
UNESP - Presidente Prudente
Casé 08/jun/2018
Fonte/Luz
energia ()
Isaac Newton
(1642 - 1727)Prêmio Nobel (1921)
(efeito fotoelétrico)
Teoria de Einstein (1905)
Christiaan Huygens
(1629 - 1695)
* Cientista inglês, mais reconhecido
como físico e matemático, embora
tenha sido também astrônomo,
alquimista, filósofo natural e teólogo.
Isaac Newton
(Ingalterra: 1642 - 1727)
* Físico, matemático, astrônomo e
horologista (instrumentos de
medição de tempo) holandês.
Reflexão
Refração
Dispersão
Difração
Interferência
Polarização
onda: difratapartícula: não difrata
Modelo corpuscular da luz
Newton tentou justificar sua teoria afirmando que a luz se comportava como pequenas
esferas, as quais colidiam elasticamente com uma superfície lisa, sendo refletida de modo
que o ângulo de incidência fosse igual ao ângulo de reflexão. Assim, segundo o fenômeno
da reflexão, Newton considerava a luz como sendo constituída por um conjunto de
partículas que se refletem elasticamente sobre uma superfície.
Isaac Newton
1642 – 1727 (Inglaterra)
Newton achava que a luz é formada de partículas, ou "corpúsculos".
Cada cor teria um tipo próprio de corpúsculo. No ar, todos os
corpúsculos viajariam com a mesma velocidade e a luz branca seria
uma combinação dos efeitos de todos eles. Ao passar pelo prisma,
porém, cada tipo de corpúsculo teria uma velocidade diferente. Os
corpúsculos da luz vermelha teriam maior velocidade e seriam
menos desviados que os corpúsculos da luz violeta, mais lentos.
Christiaan Huygens (1629 — 1695)
Teoria ondulatória da luz baseada na concepção de que a luz seria um
pulso não periódico propagado pelo éter. Através dela, explicou
satisfatoriamente fenômenos como a propagação retilínea da luz,
a refração e a reflexão. Seus estudos podem ser consultados em seu mais
conhecido trabalho sobre o assunto, o "Tratado sobre a luz“ em 1690.
Interferência – Fenda Dupla
Thomas Young (1801)
Natureza ondulatória da luz!!
1ª medida direta do λ da luz!!
Thomas Young
(1773 — 1829)
* Físico, médico e egiptólogo inglês.
2 fendas = 2 fontes coerentes
a m
d mm
R m
)(.
pequenod
mRym
medida direta!!
...)2,1,0( m
* Físico e engenheiro francês.
* Equações de Fresnel: descrevem que fração da luz é refletida e que
fração é refratada ao atravessar uma interface.
* Matemático e físico francês.
* É mais conhecido pela invenção do pêndulo de Foucault, um
dispositivo que demonstra o efeito da rotação da Terra.
* Físico e astrônomo francês.
Especulações sobre a natureza da luz remontam à Antiguidade. Por volta da segunda metade
do século XVII, duas amplas classes de teorias haviam sido estabelecidas, uma favorecendo as
partículas, e outra as ondas. A primeira dessas classes era associada a Isaac Newton e defendia
que a luz era composta de minúsculas partículas, corpúsculos. A outra sustentava que a luz era
transmitida da mesma forma que o som, por ondas, e seus defensores eram: René Descartes,
Christiaan Huygens, Robert Hooke e Leonard Euler. Teorias tanto sobre ondas quanto sobre
corpúsculos podiam explicar porque a luz segue geralmente em linha reta, a lei do reflexo e a
refração. O teste decisivo entre as teorias rivais parecia localizar-se na difração e interferência.
A experiência da dupla fenda de Thomas Young, realizada em 1800 e anunciada perante a
Royal Society de Londres, é um ponto de virada crucial na história da ciência, pois prova após
um século de debates , que a luz não era composta de partículas, mas existia na forma de onda.
Juntos os trabalhos de Young, Arago, Fresnel e outros forçaram gradualmente a aceitação da
teoria das ondas para a luz, e a teoria corpuscular foi finalmente abandonada por volta de
1830.
RESUMINDO
Heinrich Rudolf Hertz
* Físico alemão
James Clerk Maxwell
* Físico e matemático escocês.
Equações de Maxwell
Philipp Eduard Anton von Lenard
Heinrich Rudolf Hertz
* Físico alemão
* Físico nascido no Império Austro-Húngaro.
* Nobel de Física de 1905 (raios catódicos).
* Defensor ativo da ideologia nazista.
Efeito Fotoelétrico
Heinrich Hertz (1887)
*descoberta das ondas eletromagnéticas (ondas de
rádio) propostas por Maxwell (1864)
Philip Lenard (Prêmio Nobel 1905)
e-
e-
A
V
luz UVHertz: 1887 – estudando a radiação como onda
(Maxwell), observou que a luz facilitava a produção
de centelhas entre duas superfícies metálicas.
Lenard: 1900 – as partículas emitidas do metal eram
e- (modelo atômico de Thomson, 1897)
Ups... e agora??
Efeito Fotoelétrico
0max WhK
K: energia cinética do e- ejetado
W0: função trabalho do metal
2) E = h e- (Kmax)
O que propôs Einstein (1905)??
Wo
fóton = “quantum” de radiação
eletromagnética !!
1) efeito “instantâneo”
Prêmio Nobel (1921)
(efeito fotoelétrico - 1905)
3) I = No fótons/(m2.s)e-
e-
A
V
luz UV
Radiação de Corpo Negro
*absorve toda a radiação que nele incide e emite a quantidade
máxima possível de radiação térmica a uma dada T.
teoria clássica catástrofe do ultravioleta
Teoria de Planck (1900) associou a energia da
radiação de um corpo negro a energia de um e-
oscilando na parede do corpo negro c/ a mesma
freqüência E = n.h.
Prêmio Nobel (1928)
teoria quântica
Robert Millikan
Físico Americano
Prêmio Nobel (1923)
(carga do e- - 1909
efeito fotoelétrico - 1914)
J. J. Thomson
Físico Inglês
Prêmio Nobel (1906):
(descoberta do e- - 1897)
Max Planck
Físico Alemão
Prêmio Nobel (1918)
(teoria quântica - 1900)
: energia
f : frequência da radiação
: comprimento de onda da radiação
c : velocidade da luz = 3x108 m/s (vácuo)
h : constante de Planck = 6,63x10-34 J.s
fh
fc e-
UV
metal
efeitofotoelétrico
Figura de interferência
produzida por fótons ao
passarem por uma barreira
com duas fendas!!!
21 fótons
1.000 fótons
10.000 fótons
Radiação
Propaga-se como onda
Interage com partícula
1927
Radiação eletromagnética Geração
Carga oscilando
Transição eletrônica
Reação nuclearátomo
fóton
ni
nf
Interação Radiação/Matéria
rádio, TV microondas IV UV raios-X raios-visível
vibração
molecular nuvem eletrônica
(e- mais externos)
10-9 eV 10-5 eV 10-2 eV 1 eV 102 eV 104 eV
30Km 3mm 3nm 3pm
700nm 420nm
nuvem eletrônica
(e- mais internos)
30cm
Espalhamento RamanNewspaper and notes about the
discovery of the Raman effect in 1928
Nobel Prize in 1930
Espalhamento Raman
Sir Chandrasekhara Venkata Raman
Físico indiano
Tiruchirappalli, 7 de novembro de 1888
Bangalore, 21 de novembro de 1970
espelho
chão
espelho
chão
tudo
bem??
Como
estudamos??
fonte/luz
amostra
captação processa &
identifica
fonte/luz
amostra
captação
processa
identifica
luz
infravermelho
rádio, TV microondas IV UV raios-X raios-visível
vibração
molecular
10-9 eV 10-5 eV 10-2 eV 1 eV 102 eV 104 eV 107 eV
30Km 30cm 3mm 3nm 3pm
Fonte/Luz
E0
E0 + e
N---Ce
Energia de vibração
Inte
nsi
dad
e
espectro
vibração
impressão digital
1
2
3
4
5
6
1 2
3 4 5 6
detecçãointeração
http://www.cnpt.embrapa.br/biblio/do/p_do61_13.htm
Líder mundial em
consumo de agrotóxico
Cada brasileiro consome, em média,
5,2 litros de agrotóxico por ano !!
http://emdefesadacomida.blogspot.com.br/2010/05/atrazina-e-saude-humana.html
220.000 mortes a cada ano
Contamina águas subterrâneas
Cancerígeno
Dispersa fácil na
atmosfera e oceanos
Contamina
solos e vegetais
O estado de São Paulo é o maior consumidor
brasileiro de praguicidas, representando 20,6%
Do faturamento total de praguicidas,
43,1% são da classe dos herbicidas
http://www.ibama.gov.br/areas-tematicas-qa/relatorios-de-comercializacao-de-agrotoxicos/pagina-3
Principais causadores de
intoxicação humana e animal
Área ocupada com cana-de-açúcar, assentamentos rurais e situação
jurídica das terras - 10a RA de Presidente Prudente (2002)
32
Área ocupada com cana-de-açúcar, assentamentos rurais e situação
jurídica das terras - 10a RA de Presidente Prudente (2016)
População total:
910.000 habitantes
Qtde. de agrotóxicos
aplicados: 3 milhões de
litros de princípios ativos,
à base de 5 litros/ha.
"Centro de Estudos de Geografia
do Trabalho" (CEGeT) – UNESP
Prof. Antonio Thomaz Júnior33
Leo/PD
Casé2018
Tib/PD
Luis/Ms + Cibely/PD
glifosato
(herbicida)
carbendazin
(fungicida)
&
acefato
(inseticida)
Gilia/Dr
(hormônio)
Malu/IC
Marcelo/IC
diuron
(herbicida)
carbendazin
(fungicida)
Diego/Dr
(gás)
Wally/PD
artepelin
(própolis)
detecção
interação
Rafael/Dr
atrazina
(herbicida)
Canadá 1999/2001
Prof. Ricardo Aroca
