UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

CENTRO DE CINCIAS FSICAS E MATEMTICAS

DEPARTAMENTO DE FSICA

Nome: Digenes Antunes Becker

Professor: Tatiana da Silva

Disciplina: Prtica de Ensino de Fsica Moderna

Resenha do texto: Reconstruction of the History of the Photoelectric Effect and its

Implications for General Physics Textbooks.

O texto aborda a anlise de 103 livros textos de Fsica Geral para o nvel

universitrio. A anlise apoia seu foco sobre o contedo de efeito fotoeltrico e adota

seis aspectos histricos e filosficos da cincia como critrios na avaliao do material.

Deveras, por muitos momentos no texto, os autores ensejam sobre a importncia da

localizao histrica no contedo ministrado por motivos diversificados que envolvem

desde despertar "perspectiva humana" da cincia at proporcionar o entendimento de

como a prpria cincia construda ao longo dos tempos.

Apresentando a ideia de livro texto escolar ser baseado na histria e filosofia

da cincia so colocadas algumas controvrsias interessantes. A primeira a de

Thomson e Rutherford que propuseram diferentes teorias para explicar o resultado de

um mesmo experimento. nesse momento que os autores colocam que a apresentao

dos problemas enfrentados por ambos podem tornar o ensino de cincias mais humano e

atrativo. O artigo coloca ainda a controvrsia de Millikan e Ehrenhaft no problema da

determinao da carga eltrica, novamente com teorias distintas que se contrapunham.

Relevando as vantagens da incluso da histria e filosofia da cincia no

ensino os autores comentam sobre anlises de livros texto de qumica (incluindo livros

Brasileiros) e perceptvel a ausncia da abordagem histrica. Os livros so

caracterizados como uma forma de ensino perigosa, "no-histricas" e "no-

problemticas", afastando o aluno de alcanar o entendimento pleno do papel da

cincia.

Na reconstruo da histria do efeito foto eltrico os autores colocam o efeito

como um "subproduto" na demonstrao experimental de Hertz das ondas

eletromagnticas que foi ensaiada com raios catdicos que constituem um tipo de onda

semelhante a luz.

A hiptese de "engatilhamento" de Philip Lenard surgiu no fato de a

velocidade com que os eltrons so ejetados pela luz ultra violeta no variar com a

intensidade de luz. A hiptese dos "quantum de luz" - ftons de Eisntein diz que a luz

consiste de quantidades localizadas de energia, sendo que um eltron num tomo pode

receber um fton de cada vez. Surge a curiosidade de que a hiptese de Einstein

tambm tambm explica a hiptese engatilhamento de Lenard, a velocidade mxima de

ftons deve ser independente da intensidade da luz , e a energia recebida por um eltron

depende da frequncia da luz.

Planck tinha na poca uma interpretao alternativa para os quantum de luz

que se assemelha teoria de Philip Lenard. Quando Millikan com seus experimentos

chega a um valor para a constante de Planck os principais fsicos europeus reconhecem

o resultado como definitivo, aceitando a teoria do efeito fotoeltrico mas no

necessariamente aceitando tambm a hiptese de ftons de Einstein. explicitado no

texto que a teoria de Einstein no foi "bem aceita" pela comunidade cientifica durante

seus primeiros anos. A interpretao de Millikan para a hiptese dos ftons de Einstein

trouxe de certa maneira a necessidade de "alguma modificao na teoria clssica", pois

o fato j mencionado da energia dos ftons que so lanados para fora do tomo no

dependiam da intensidade de luz ultra violeta ou Raios-X no poderia ser interpretada

pela teoria clssica. Millikan ganhou o premio Nobel por sua contribuies na

determinao experimental da carga eltrica e da constante de Planck em 1923.

Os autores inserem momentos e passagens histricas que deixam claro que a

teoria do efeito fotoeltrico lampeja e existe antes da proposta dos ftons de Einstein,

comeando pela teoria de Philip Lenard. Os autores defendem o detalhamento histrico,

resumidamente colocado acima, como pano de fundo essencial aos professores e autores

de livros didticos para convenc-los da oportunidade da abordagem histrica.

A partir desse ponto so apresentados os critrios considerados pelos autores

para a anlise dos livros e como foi aplicada a pontuao de cada texto, destacando que

antes da avaliao todos os quatro autores estavam familiarizados com a reconstruo

histrica do efeito fotoeltrico. A pontuao utilizada envolvia os nveis Excelente,

Satisfatrio, Menciona e no Menciona. A seguir sero listados os critrios.

1. Hiptese do engatilhamento de Lenard para explicar o efeito fotoeltrico;

2. Hiptese quntica de Einstein para explicar o efeito fotoeltrico;

3. O "atraso" na aceitao da hiptese quntica Einstein pela comunidade

cientfica;

4. Determinao experimental Millikan da equao do efeito fotoeltrico de

Einstein e da constante de Planck, h;

5. Pressupostos Millikan sobre a natureza da luz;

6. O registro histrico apresentado e sua interpretao dentro da perspectiva e dos

aspectos de histria e filosofia da cincia.

A elaborao dos critrios foi feita de maneira colaborativa entre os quatro

autores, sendo que inicialmente 9 dos 103 livros foram avaliados para validao dos

critrios. Os livros foram avaliados em separado e depois foram feitas a comparaes

entre as avaliaes. A imerso nos resultados se d com a colocao de que os trabalhos

foram "simplificados" pela ausncia de contedo a ser avaliado na maior parte dos

livros, o que j sugere uma imagem do "cenrio" encontrado. O textos avaliados no

indicavam que seus autores tinham preocupao com os aspectos histricos da cincia,

qualificando e quantificando os resultados para cada critrio. O artigo conta com duas

importantes tabelas onde so relacionadas as pontuaes de cada livro seguindo os 6

critrios.

Hiptese do engatilhamento de Lenard para explicar o efeito fotoeltrico;

Somente 16 livros mencionaram os "achados" experimentais de Philip Lenard, e

nenhum deles pode ser categorizado como quer satisfatrio ou excelente.

Hiptese quntica de Einstein para explicar o efeito fotoeltrico;

Critrio com a maior pontuao, o artigo coloca inseres e menes de textos com

bons resultados nesses critrio.

O "atraso" na aceitao da hiptese quntica Einstein pela comunidade

cientfica;

Entre os livros avaliados, 84% no mencionam o delay entre a proposta da teoria e sua

aceitao.

Determinao experimental Millikan da equao do efeito fotoeltrico de

Einstein e da constante de Planck, h;

Dos 103 livros didticos analisados, 32 pelo menos mencionam o experimento de

Millikan e muitos deles retratam o experimento de Millikan como a tentativa de provar

a teoria de Einstein , em oposio a sua equao..

Pressupostos Millikan sobre a natureza da luz;

Dos seis critrios formulados e aplicados aos livros didticos, o critrio 5 teve o pior

resultado. Somente cinco livros didticos mencionaram os pressupostos que de

Millikan.

O registro histrico apresentado e sua interpretao dentro da perspectiva e dos

aspectos de histria e filosofia da cincia.

Esse critrio aponta para um resultado mais "geral", onde anlise revela que poucos

livros didticos tm a seo sobre o efeito fotoeltrico escrito a partir de uma

perspectiva global de histria e filosofia da cincia.

Na concluso do artigo os autores ensejam e destacam que Histria da cincia

pode ser usada para trazer conceitos na aprendizagem da cincia de uma

forma que humaniza os protagonistas e fornece um contexto apropriado. Com base nos

vrios episdios da histria da cincia (incluindo o fotoeltrico efeito), possvel

mostrar que a interpretao dos experimentos inevitavelmente leva os alunos a modelos

e teorias alternativas, facilitando, assim, a compreenso da cincia como um

empreendimento humano dinmico.

Na minha concluso pessoal sobre o artigo pude identificar e aprender e

reforar meu olhar sobre a importncia da histria da cincia, no apenas no ensino de

fsica moderna, mas para toda a fsica. O artigo prova que a transposio didtica tem

papel salutar no planejamento das aulas, pois o material do qual o professor dispe

realmente no constitui o fim, mas apenas um dos meios para auxiliar o professor.

Pessoalmente, fiquei "um pouco" assustado com os vrios comentrios que

contrapunham informaes disponibilizadas nos livros que utilizamos na graduao

aqui no Brasil, como as verses traduzidas do Halliday, Tipler, Sears entre outros.