Material da Profa. Dra. Durvalina Maria Mathias dos Santos. Disciplina de Fisiologia Vegetal, Unesp, Jaboticabal. 2006 1

A TEORIA QUÂNTICA

Segundo o físico alemão Max PLANCK (1900): “A energia radiante de freqüência f, só

pode ser emitida ou absorvida em quantidades discretas (quantum), múltiplos inteiros de hf, sendo h

a constante universal de Planck (6,6 x 10-34 J.s)”.

E = h.f OBSERVAÇÕES:

1. Um fóton1 é um quantum (partícula) de energia eletromagnética.

2. Os fótons não têm todos a mesma a energia.

3. “Quanta” de luz azul tem maior energia que “Quanta” de luz vermelha, pois têm menor

comprimento de onda e maior freqüência.

4. Duas fontes luminosas de mesma freqüência (isto é, de mesma cor) emitem fótons de igual

energia “hf”.

5. Uma fonte brilhante (GRANDE INTENSIDADE LUMINOSA) emite MAIS fótons por segundo do

que uma fonte tênue (PEQUENA INTENSIDADE LUMINOSA) da mesma cor, porém os fótons de

ambas as fontes têm a mesma ENERGIA.

O EFEITO FOTOELÉTRICO

Experimentalmente verifica-se que: Ø Quando a luz2 incide sobre a superfície de um metal, elétrons podem ser emitidos por ela.

Ø Quando a luz de certa freqüência (f) arranca elétrons do metal, eles não saem todos com a

mesma energia. Suas energias distribuem-se entre um valor mínimo e um máximo.

Ø É necessária uma energia mínima, para arrancar um elétron de determinado metal, é chamada

FUNÇÃO TRABALHO (W).

Ø Para explicar o efeito fotoelétrico o físico alemão Albert Einstein (1905).

1 Fótons: Partícula quântica da luz. A luz, bem como as outras radiações eletromagnéticas, compreende um fluxo de fótons, cuja quantidade de energia é definida pela fórmula E=hv, onde h é a constante de Plank e v é a frequência. Os fótons da luz amarela têm uma quantidade de energia igual a 3,4 x 10 -19 J. Uma lâmpada doméstica emite cerca 10-20 fótons a cada segundo. Os fótons não possuem massa e têm spin igual a 1. Segundo a teoria quântica, os fótons transmitem força eletromagnética. (fonte: http://www.geocities.com/HotSprings/Spa/5011/fotons.htm) 2 Maxwell estabeleceu teoricamente que: A luz é uma modalidade de energia radiante que se propaga através de ondas eletromagnéticas.

Material da Profa. Dra. Durvalina Maria Mathias dos Santos. Disciplina de Fisiologia Vegetal, Unesp, Jaboticabal. 2006 2

O EFEITO COMPTON Quando se chocam com um elétron, os fótons apresentam propriedades corpusculares (de partículas). Nessas circunstâncias, o fóton perde energia para o elétron, diminuindo sua

freqüência e aumentando o seu comprimento de onda.

DUALIDADE ONDA/PARTÍCULA

A Luz apresenta propriedades ONDULATÓRIAS (reflexão, refração, difração, interferência e efeito Dopler) e CORPUSCULARES (efeito fotoelétrico e efeito

Compton), isto é ATUALMENTE é aceito que:

A LUZ TEM CARÁTER DUAL: OS FENÔMENOS DE REFLEXÃO, REFRAÇÃO, INTERFERÊNCIA, DIFRAÇÃO E POLARIZAÇÃO DA LUZ PODEM SER EXPLICADOS PELA TEORIA ONDULATÓRIA E

OS DE EMISSÃO E ABSORÇÃO PODEM SER EXPLICADOS PELA TEORIA CORPUSCULAR.

http://www.fisica.net/quantica/curso/fotons.php (EXPLICAÇÃO DE FÓTONS -INTERESSANTE) http://educar.sc.usp.br/otica/luz.htm (TEXTO SOBRE A NATUREZA DA LUZ: Teoria ondulatória e Teoria corpuscular da luz) http://www.comciencia.br/reportagens/fisica/fisica07.htm (TEXTO DE TEORIA QUÂNTICA E MUITO MAIS) http://www.comciencia.br/reportagens/fisica/fisica06.htm (TEXTO DE TEORIA QUÂNTICA E MUITO MAIS) http://www.miniweb.com.br/Ciencias/Teoriaquantica1.html (TEXTO DE TEORIA QUÂNTICA E MUITO MAIS)

Adaptado e modificado pela Profa. Durvalina Maria (2006)

Disciplina de Fisiologia Vegetal, DBAA, FCAV, Unesp. FISICA MODERNA - PARTE I

© Prof. Alberto Ricardo Präss Fonte : http://www.terra.com.br/fisicanet/cursos/fisica_moderna/fm1.html

AFIRMOU QUE:

A taxa de emissão de fotoelétrons é diretamente proporcional à intensidade da luz incidente.

Para que um elétron escape da superfície de um metal deve-se

fazer um trabalho contra as forças que o fixam aí, ou seja, os fotoelétrons devem adquirir energia suficiente para serem ejetados.

A energia absorvida em excesso aparece na forma de energia

cinética:

Ec=hf – W

A energia cinética dos fotoelétrons é independente da intensidade da luz incidente.

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