Exercícios sobre o nascimento da mecânica quântica
O espectro da radiação térmica era algo que sempre intrigava os estudiosos pelo fato de nunca ter sido, de fato, desvendado. Quem foi o responsável pelo estudo mais aprofundado do tema e qual sua importância para a física moderna?
O responsável pelo estudo mais denso da radiação térmica foi o físico alemão Robert Kirchhoff. Ele postulou duas leis importantes que contribuíram muito para os estudos da física moderna.
Na primeira lei, ele relaciona a temperatura do corpo e a radiação emitida.
Na segunda, ele introduz o conceito de radiação do corpo negro.
A partir de qual momento da história da física moderna, nasce a mecânica quântica?
A mecânica quântica nasce a partir do momento em que Max Planck se revolta por não conseguir decifrar matematicamente os gráficos gerados a partir da radiação muito intensa do corpo negro que proporcionava gráficos para diferentes temperaturas. Planck resolve inverter o processo de análise da radiação do corpo negro e encontra, então, o resultado matemático desejado. Além de poder explicar de forma concreta o fato, Planck também descobriu durante o processo uma constante que, em sua homenagem, é conhecida como constante de Planck.
(UFC)
Quanto ao número de fótons existentes em 1 joule de luz verde, 1 joule de luz vermelha e 1 joule de luz azul, podemos afirmar, corretamente, que:
a) Existem mais fótons em 1 joule de luz verde que em 1 joule de luz vermelha e existem mais fótons em 1 joule de luz verde que em 1 joule de luz azul.
b) Existem mais fótons em 1 joule de luz vermelha que em 1 joule de luz verde e existem mais fótons em 1 joule de luz verde que em 1 joule de luz azul.
c) Existem mais fótons em 1 joule de luz azul que em 1 joule de luz verde e existem mais fótons em 1 joule de luz vermelha que em 1 joule de luz azul.
d) Existem mais fótons em 1 joule de luz verde que em 1 joule de luz azul e existem mais fótons em 1 joule de luz verde que em 1 joule de luz vermelha.
e) Existem mais fótons em um joule de luz vermelha que em 1 joule de luz azul e existem mais fótons em 1 joule de luz azul que em 1 joule de luz verde.
A energia de um joule é dada por E = h.f
Para n fótons, temos: E = n.h.f
Para as luzes: verde, vermelha e azul, temos: E = 1 joule.
Sendo: fverm < fverde < fazul
Vem:
nverm > nverde > nazul
Alternativa B
(Vunesp - SP)
Conforme a teoria dos quanta, a luz é emitida e absorvida descontinuadamente, em pequenos pacotes chamados fótons, cuja quantidade de energia é proporcional à frequência da luz. Explique por que o olho humano não é sensibilizado por luz infravermelha intensa, embora um pequeno número de fótons o sensibilize na cor amarela.
Isso acontece porque a frequência do infravermelho está abaixo da faixa de frequência visível do olho humano.
