experimento 7 - fisica experimental iv - planck

8/16/2019 Experimento 7 - Fisica Experimental IV - Planck

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Determinação da constante de Planck

Física Experimental IV – Engenharia de Controle e Automação – ECAInstituto Federal Fluminense – IFF Macaé

A última ida ao laorat!rio" te#e como intuito entender a Constante de $lanc%&'urante o procedimento procurou(se entender este )en*meno" utili+ando leds"uma placa para a montagem do circuito" dois multímetros" caos e uma )onte&'urante a reali+ação )oi montado o circuito con)orme pedido no roteiro&Inicialmente )oi necess,rio decidir a #ariação -ue estaria sendo )eita nacorrente para poder ter o melhor a.uste para o gr,)ico& Fa+endo uso da#ariação de corrente reali+ou( se a medição da corrente e da tensão paraassim ser possí#el reali+ar a montagem do gr,)ico da cur#a do diodo&

$ala#ras cha#e/ constante de $lanc%" luminesc0ncia e cur#a do diodo&

1. Introdução

1uscando explicar a nature+a da lu+" o cientista 2ames Cler% Max3ell

prop*s a teoria de -ue a lu+ seria constituída por ondas eletromagnéticas&

Assim" as di)erentes radiaç4es #isí#eis 5cores6 e in#isí#eis 5raios gama" raios 7"

ultra#ioleta" in)ra#ermelho" micro(ondas e ondas de r,dio6 distinguir(se(iam por

possuírem comprimentos de onda e )re-u0ncias di)erentes&

8 comprimento de onda 5 6 é a dist9ncia de dois picos consecuti#os emʎ

uma onda& 2, a )re-u0ncia 5)6 é o número de oscilaç4es da onda

eletromagnética por segundo& Essas duas grande+as são in#ersamente

proporcionais" -uanto menor o comprimento de onda" maior a )re-u0ncia e a

energia da radiação&

Essa maneira de estudar e entender a lu+ explica#a muitos )en*menos"

como o modo de sua propagação& :o entanto" ha#ia alguns aspectos -ue essa

teoria não explica#a" sendo -ue o principal trata#a ( se da cor -ue

determinados o.etos emitiam -uando eram a-uecidos& ;odo o.eto -ue seencontra em temperatura amiente é #isuali+ado por-ue re)lete radiação em

determinada )re-u0ncia e em determinado comprimento de onda -ue

corresponde < sua cor 5lu+ #isí#el6& :o entanto" no caso de o.etos -ue estão

em temperaturas altíssimas" eles não re)letem alguma lu+ -ue incidiu sore

eles" mas sim emitem lu+ pr!pria em intensidade su)iciente para #isuali+armos&

$or exemplo" o )erro muda de cor < medida -ue sua temperatura

aumenta& Ele primeiro )ica #ermelho" depois amarelo" posteriormente ranco e"

em temperaturas extremamente ele#adas" o ranco )ica ligeiramente a+ul&


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Ao estudar esse )en*meno" os cientistas mediam a intensidade da

radiação em cada comprimento de onda e repetiam as medidas para uma

#ariedade de temperaturas di)erentes& 8 )ísico alemão =usta# >oert ?irchho))

descoriu -ue essa radiação emitida s! dependia da temperatura" e não do

material&

@m o.eto -ue age dessa )orma passou a ser denominado pelos

cientistas como corpo negro& Ele não é chamado assim por causa de sua cor"

pois ele não é necessariamente escuro" pelo contr,rio" muitas #e+es

resplandece na cor ranca& Esse nome #em do )ato de -ue o o.eto não

)a#orece a asorção ou a emissão de um comprimento de onda" pois en-uanto

o ranco re)lete todas as cores" o preto não re)lete nenhuma cor& 8 corpo negro

asor#e toda a radiação -ue incide sore ele& Max ?arl Ernest ud3ing $lanc%"

-ue disse -ue a energia não seria contínua" como se pensa#a anteriormente&

Bua teoria di+ia/

A radiação é asor#ida ou emitida por um corpo a-uecido não so a

)orma de ondas" mas por meio de pe-uenos pacotesD de energia& D

A esses pe-uenos pacotesD de energia Max $lanc% deu o nome de

-uantum 5seu plural é -uanta6" -ue #em do latim e signi)ica -uantidade"

passando a ideia de unidade mínima" indi#isí#el ., -ue o quantum seria umaunidade de)inida de energia proporcional < )re-u0ncia da radiação& Foi a partir

daí -ue surgiu a expressão teoria -u9ntica&

Atualmente um quantum é chamado de )!ton&

A constante de $lanc% é representada pela letra h" e é uma dasconstantes )undamentais da Física" usada para descre#er o tamanho dos-uanta&

h G"GHGGJK5LL6 x L

(K

2 & s

Be utili+armos como unidade de energia o eletrão(#olt 5eV6" o seu #alor ser,/

h "LKNGGOK5KN6 x L(LN eV & s

ou" ainda" no sistema C=B de unidades/h G"G x L(HO erg & s

@ma das utili+aç4es para esta constante é a determinação da energia deum )otão" dada pela seguinte e-uação/

E= H ∙ v


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8nde"E energia do )otão" tamém conhecida como -uantum de energiah constante de $lanc%P )re-u0ncia da radiação&

2. Objetivos.

8 experimento te#e como o.eti#o entender a constante de $lanc%" dentrodo experimento com o diodo e assim medir a constante de $lanc% por luminesc0ncia&

3. Material e Procedimentos experimentais

3.1. Materiais

• E' #erde 5Q NGR nm6

• Fonte de tensão com controle de corrente

• Multímetros

• $laca para a montagem do circuito

• Caos&

3.2. Procedimentos experimentais

8 roteiro do experimento pedia -ue )osse reali+ada a montagem docircuito na placa e -ue se a.ustasse os multímetros" a tensão e a corrente& Ap!s os de#idos a.ustes colocamos a corrente em um #alor inicial de L"mA decorrente e L"RGV para a tensão" para um melhor a.uste utili+amos uma #ariação

de NmA para oter sete pontos para a montagem do gr,)ico" onde oti#emos o#alor )inal de K"NmA&

. !esultados e discussão.

Ap!s a reali+ação das mediç4es oti#emos/

"ensão #orrenteL"RG V L" mA

L"JR V N mA

H"R V L mAH"LO V LN"H mA

H"HO V H"R mA

H"KN V HN"J mA

H"H V K"N mA

;aela L( 'ados otidos durante o experimento&


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=r,)ico L – >elação tensão 7 corrente&

$. #onclusão

Ap!s a reali+ação do experimento pudemos alcançar os o.eti#ospropostos inicialmente& Com a ati#idade proposta pudemos con)irmar -ue as#ariaç4es da corrente e da tensão apresentam comportamento de uma cur#a"caracteri+ando assim" a cur#a do diodo&

!e%er&ncias

1A@E>" S& SEB;FA" =&'& T 'IAB" U& '(sica para )niversit*rios+ ,pticae '(sica Moderna. Bão $aulo/ 1oo%man" HLK& Acesso em/ Mai& HLG&'isponí#el em/ https/WWoo%s&google&com&rWoo%sXidirYIAgAAZ1A2Tprintsec)rontco#erThlpt(1>Tsourcegs[ge[summar\[rTcad]#onepageT-T))alse^.

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