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“ Se não se sentirem chocados com a Mecânica Quântica, então não a compreenderam”. Niels Bohr “Ninguém compreende a Mecânica Quântica” Richard Feynman. 1) Radiação de um corpo negro
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“ Se não se sentirem chocados com a Mecânica Quântica, então não a compreenderam”. Niels Bohr “Ninguém compreende a Mecânica Quântica” Richard Feynman
1) Radiação de um corpo negro Qual a cor de um corpo negro ?
A Teoria clássica não é capaz de descrever o espectro da radiação do corpo negro para pequenos comprimentos de onda (grandes frequências). “Catástrofe do ultra violeta”. Planck descobriu empiricamente uma fórmula que concordava com os resultados experimentais. “Uma curiosidade matemática”
“Catástrofe do ultra violeta”. =Porque é que os objectos incandescentes não parecem todos azuis?
A radiação do corpo negro é aborvida só em pacotes discretos, i.e. por saltos (quanta) O tamanho de um quantum de energia é proporcional à frequência da radiação ( não à intensidade). E = h ?
E = h hpequeno O Olho humano é um detector muito sensível da luz na região do visível: Consegue detectar um mínimo de 10 fotões. Para λ= 450 nm, a energia correspondente é 4.24x 10-18 J
Física Clássica Física Quântica KT E = h hpequeno Limite clássico h KT
Energia relaciona-se com frequência. Mas há mais... Radiação comporta-se como partículas.
2) Efeito fotoeléctrico + e- e- a luz comporta-se como constituída por grãos de energia localizados e não ondas.
2) Efeito fotoeléctrico e- e- A taxa de emissão de e- depende da intensidade da luz. Para frequências abaixo de uma certa frequência limiar não se observa corrente, qualquer que seja a intensidade da radiação. A energia cinética máxima depende da frequência da radiação, mas não da intensidade, e aumenta linearmente com a frequência. O efeito é instantâneo!
Efeito de Compton e- e- E=pc e E=h c/ λ p= h / λ λ´- λ = h/mc (1-cos )
4) Produção de Raios-X Inverso do efeito fotoeléctrico e- e- +
Roentgen Egas Moniz Decade Mirabilis 1895-1905
"But what is really overlooked... is the intrinsic beauty of the double helix." Watson and Crick Rosalind Frankin
A produção de raios-X exige a presença dos átomos ( os electrões não podem estar livres) e- + átomo e- + átomo + Pois não haveria conservação do momento linear e da energia.
5) Produção de pares e- + e+ É preciso uma energia mínima de 2me c2 1MeV
6) Aniquilação de pares Processo inverso (aniquilação electrão positrão) tb só ocorre na presença da matéria. A não ser se e- + e+ +
e+ e- collision Photons emitted with opposite directions Light for Medicine PET Positron Emission Tomography E= m c 2
Radiação comporta-se como corpúsculo (matéria, partículas). E o inverso? Comporta-se a matéria (partículas) como radiação? Dualidade corpúsculo-onda
Previsão de de Broglie 1923 p= h / λ tb para partículas! Introdução da ideia de Onda de matéria
Difracção da luz λ << R λ R
Quantificação das energias dos átomos Informação espectral
Espectro de absorção
Os espectros de absorção coincidem com os de emissão?
A descoberta do núcleo Ernest Rutherford, Geiger, and Marsden (1909) Para onde vão as partículas alfa?
Rutherford back-scattering Probabilidade depende da carga Z2 Space mission Pathfinder 1997 Análise da composição do solo de Marte
