EQUAÇÃO DE DE BROGLIE E O PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEISENBERG DA MECÂNICA QUÂNTICA

1. EQUAÇÃO DE DE BROGLIE E O PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEISENBERG DA MECÂNICA QUÂNTICA PROFESSOR: DEMETRIUS SÉRIE: 3º ANO DISCIPLINA: FÍSICA 1

2. A DUALIDADE ONDA-PARTÍCULA • Teoria ondulatória da luz – Christian Huygens (1629-1695). • Teoria corpuscular da luz – Albert Einstein

3. Experimento da dupla fenda de Young (difração e interferência da onda)

4. DIFRAÇÃO DA LUZ EFEITO FOTOELÉTRICO

5. Einstein explicou o efeito fotoelétrico considerando a luz como partícula, na qual suas emissões descontínuas (discretas) são corpúsculos energéticos, denominados fótons.

6. A teoria ondulatória e corpuscular da luz não são antagônicas ou excludentes, mas sim complementares. Esse princípio é conhecido como Princípio da Complementaridade de Bohr

7. AS ONDAS DE MATÉRIA • Como a luz pode se comportar tanto como onda quanto matéria, o físico francês Louis De Broglie (1892-1987) apresentou, em 1924, a seguinte hipótese: “partículas também possuem propriedades ondulatórias”.

8. COMPRIMENTO DE ONDA (propriedade de ondas) v=λ.f QUANTIDADE DE MOVIMENTO (propriedade de matéria) Q= m.v

9. A EQUAÇÃO DE DE BROGLIE • λé o comprimento de onda de De Broglie (m) • h é a constante de Planck (h=6,6.10-34 J.s) • m é a massa do “corpo” (kg) • v é a velocidade do “corpo” (m/s)

10. EXEMPLO 1 • Um elétron se desloca com uma velocidade de 6.106 m/s. Sendo sua massa 9,11.10-31 kg, calcule (h=6,6.10-34 J.s): • A) a quantidade de movimento do elétron • B) o comprimento de onda de De Broglie associado ao elétron.

11. EXEMPLO 2 • Uma bola de futebol se desloca com uma velocidade de 8m/s. Sendo sua massa 1,5 kg, calcule (h=6,6.10-34 J.s): • A) a quantidade de movimento da bola; • B) o comprimento de onda de De Broglie associado à bola. • C) Analisando o comprimento de onda obtido no item B com o item B do Ex1, o que poderia apresentar um comportamento ondulatório (difração) mais significativo, o elétron ou a bola?

12. A DIFRAÇÃO DOS ELÉTRONS • Em 1927, nos Laboratórios Bell, Clinton Joseph Davisson e Lester Germer, por acidente, acabaram por comprovar experimentalmente a difração de elétrons, fato que deu crédito à proposta de De Broglie.

13. O PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEISENBERG • Na mecânica newtoniana, é simples conhecer e prever a posição de uma partícula. É só lembrar das equações da cinemática... • No universo quântico, não é possível obtermos com precisão a velocidade e a posição de uma partícula simultaneamente (noção de probabilidade).

14. EQUAÇÃO DE HEISENBERG • Δx é a incerteza na posição da partícula; • ΔQ é a incerteza na quantidade de movimento (velocidade) da partícula; • h é a constante de Planck.

15. EQUAÇÃO DE HEISENBERG - CONCLUSÕES • Quanto mais preciso for medida da posição de uma partícula, maior será a incerteza na medida da sua velocidade. • Quanto mais preciso for a medida da velocidade de uma partícula, maior será a incerteza na sua posição.

17. Vamos fazer alguns exercícios do livro?PÁGINA: 686 (Todos) 687 (Só o V5) • SEM PREGUIÇA