FÍSICA QUÂNTICA PARA PRINCIPIANTES 3 - O fóton
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 1 ต.ค. 2024
- A aula correspondente a este vídeo encontra-se no site: sites.google.c...
Em 1839, o físico francês Alexandre-Edmond Becquerel (pai de Antoine Henri Becquerel) observou que quando havia incidência de radiação (luz e ultravioleta) numa superfície metálica, eram produzidas descargas elétricas dessa placa. Ou seja, a luz fazia surgir eletricidade.
Quase cinquenta anos depois, em 1887 o físico alemão Heinrich Rudolf Hertz (sim, o mesmo que ganhou a unidade de medida da frequência de uma onda), estava ocupado em fazer experimentos para comprovar a existência de ondas eletromagnéticas (que Maxwell tinha teorizado alguns anos antes),e ao realizar estes experimentos ele notou também o mesmo efeito observado por Becquerel.
A luz (e a radiação ultravioleta) eram capazes de produzir descargas elétricas em placas feitas de metal.
O EFEITO FOTOELÉTRICO
Em 1888, o físico britânico Joseph John Thomson demonstrou que essa descarga elétrica que surgia nestas superfícies metálicas, quando iluminadas por luz ou por raios ultravioleta, eram elétrons que saltavam delas.
Porém, Hertz (e seus assistentes) ao estudarem mais profundamente esse fenômeno descobriram algo bem esquisito:
Eles descobriram que quando se incide radiação ultravioleta as descargas elétricas eram intensificadas (ou seja, a luz ultravioleta aparentemente transmitia mais energia aos elétrons que a luz visível).
A partir dessa descoberta, foram ralizados vários experimentos usando luz monocromática (luz com frequencia bem determinada, ou em outras palavras, luz de uma cor só) e foi verificado algo mais estranho ainda:
ABAIXO DE UMA DETERMINADA FREQUENCIA DE LUZ, OS ELÉTRONS SIMPLESMENTE NÃO SALTAVAM DA PLACA, INDEPENDENTE DO TEMPO QUE A PLACA FICASSE EXPOSTA A ESSA LUZ.
Ou seja, a energia cinética dos elétrons que deixavam as placas metálicas era diretamente proporcional à frequência de luz que as iluminava.
Portanto concluiu-se que a luz era capaz de arrancar elétrons da superfície de uma placa metálica.
Esse fenômeno ficou conhecido como efeito Hertz ou EFEITO FOTOELÉTRICO.
Esse efeito era explicável pela física da época pois, como eles sabiam, a onda carrega energia e a luz já era entendida como uma onda nessa época. Ao encontrar a placa metálica a onda de luz transfere uma parte de sua energia para um dos elétrons que estão presentes nessa placa, ele absorve essa energia e acaba saltando da placa.
Esse efeito não ocorre somente em placas metálicas, mas em qualquer superfície que, ao serem atingidas por radiação eletromagnética perde elétrons.
Se na sua casa existe algum móvel ou objeto que fica exposto à luz do Sol durante muito tempo, você pode perceber que este móvel ou objeto com o tempo vai ficando mais desbotado e, dependendo do material, vai ficando mais desgastado e quebradiço. Isso ocorre por causa do efeito fotoelétrico.
Esse resultado (que foi amplamente verificado por muitos físicos) IA CONTRA A FÍSICA CLÁSSICA. Pois se a energia da onda era transmitida continuamente, bastava esperar um tempo com a onda "batendo" naquela placa para os eletrons acumulassem energia suficiente para serem ejetados. E também, de acordo com a física clássica, a energia da onda não poderia depender da frquencia desta onda, mas apenas da intensidade e do tempo em que a onda "age" sobre a placa.
A solução de Einstein para o problema do efeito fotoelétrico publicada no ano de 1905 foi simples, genial e revolucionária!
Em 1905 Einstein era um jovem físico que trabalhava no escritório de patentes na Suiça.
Ele conhecia a solução de Planck (publicada em 1901) para a radiação do corpo negro e sabia que essa solução utilizava um artifício matemático que considerava que a radiação emitida por um corpo negro se dava de forma discreta, em "pacotinhos" e não continuamente.
Com isso em mente ele pensou "se isso vale para a radiação térmica emitida por um corpo negro, deve valer também para a luz (que é uma radiação, onda eletromagnética) e também para a radiação ultravioleta.
Partindo dessa ideia, ele propôs a idéia de que a energia de qualquer radiação (onda eletromagnética) está QUANTIZADA em pacotes concentrados!
Ele chamou esse "pacotinho" de energia de QUANTUM que vem do latin e significa "a menor quantidade de alguma coisa".
A ideia de Eisntein foi a de que a luz (ou qualquer outra radiação eletromagnética) é composta de "partículas" de energia concentrada.
QUANTA é o plural de quantum em latim.
Daí vem a origem do termo FÍSICA QUÂNTICA ou mecânica quântica.
#fisicaquantica
#efeitofotoeletrico
#foton
Errata: O Becquerel que observou pela primeira vez o efeito fotovoltaico foi Alexandre Edmond Becquerel, pai de Antoine Henri Becquerel (no vídeo atribuo erroneamente essa observação ao filho, não ao pai). O filho só nasceu em 1852. Agradeço ao
@Prof. Fellipe Rabelo do canal th-cam.com/channels/6_068rug97IdGgBdFAGlzQ.html que detectou o erro.
THANKS
Errei sim, o correto é.... Parabéns! Atitude dos grandes
Descobri hj dia 25/12/2020, um dos melhores canais sobre física quântica!♥️♥️♥️♥️♥️
Tenho 12 anos e estou estendendo tudo, adorei o canal, ganhou uma nova seguidora
Também :)
Obrigado!
Tbb
Que lindas
Caraca....suas aulas são demais....seeu tivesse um prof. Fisica assim....minha vida seria melhor
Perfeita a entrevista. Física deveria ser uma das matérias mais valorizadas desde o primário - claro, de uma forma lúdica nas primeiras idades - pois faz parte do que somos e vivemos desde o princípio. Tive algumas experiências com a matéria em questão, algumas boas, outras nem tanto e a maioria das vezes era questão de didática do professor. Fiz sete períodos de engenharia elétrica com ênfase em telecomunicações na federal do Amazonas e já nos primeiros períodos percebi o quão pífio havia sido meu ensino médio e da maioria dos alunos da minha turma. Os anos se passaram, eu não conclui o curso, pois tive que voltar para minha cidade natal por questões de trabalho e não me envolvi mais com um livro de eletromagnetismo ou física quântica. Até que num belo dia à noite, enquanto contava histórias para meu filho e minha filha para dormirem, imaginei que aquelas histórias repetidas de heróis e princesas estavam muito maçantes... lembrei que sempre fui muito bom em inventar personagens e enredos quando era criança e em algumas fases da adolescência, aquilo ficou martelando em minha cabeça, mas terminei a história que estava contando e fui dormir também. Na outra noite, lá vem eles novamente pedindo uma história e desta vez eu resolvi criar um novo personagem, um que retratasse o estilo brasileiro, nosso jeito de ser, que somasse ação e um pouco de drama devido a nossa realidade aqui nos trópicos em relação ao outro lado do hemisfério. Comecei a contar e logo percebi que a concentração na história era mais atraente, os olhos brilhavam e ao invés de logo dormirem, eles ficaram bastante atentos, queriam que contasse mais sobre aquele personagem que eles nunca tinham ouvido falar. A partir daquele dia ficou complicado para mim contar histórias para meus filhos dormirem, pois eles não queriam mais saber dos outros heróis, apenas daquele bem feitor brasileiro fanfarrão que só resolvia problemas com base em suas dificuldades vividas no dia a dia da metrópole goiana. Minha criatividade foi cobrada ao extremo. Foram tantas histórias durante um bom tempo da vida deles que isso acabou motivando minha esposa a me incentivar a escrever um livro com aquelas histórias. Inicialmente eu não quis fazer, eu mesmo odiei os livros durante algumas fases da minha vida, escrever um livro num país onde a média lida é de no máximo 5 por ano!? Nunca! Mas, minha bela esposa com toda sua sabedoria e persistência, acabou me convencendo. Disse que seria algo para gravar aquelas histórias. E foi o que fiz, em outubro de 2018 eu finalizei e publiquei o livro. De forma independente, pois não tenho o interesse de viver de minha escrita, é apenas um hobby hoje em dia. Também sei o quão difícil é neste país a vida de um escritor, por razões óbvias. Bom, agora, você deve estar se perguntando o porquê escrevi esse comentário enorme num vídeo de uma entrevista sobre física e afins se a única citação ao assunto foi quando disse que física era importante e que eu fui um aluno pífio na disciplina enquanto cursava engenharia elétrica lá no Norte do país... tem a ver com o livro, por algum motivo, enquanto o escrevia entendi que deveria ter algum propósito, não apenas gravar as histórias contadas aos meus filhos, mas dar um certo sentido ou interesse para outras crianças e adolescentes se interessarem pela leitura. E mais, como física era uma matéria que eu, particularmente, achava muito complicada e desinteressante para a maioria dos alunos - eu passei a gostar da matéria durante o ensino médio - entendi que o certo era incluir ela no enredo e creio que este foi meu erro... ademais, não achando que era o suficiente, dei um título para o livro, no mínimo assustador para quem já odeia física: John Night, o mistério quântico... e assim foi minha primeira publicação de um livro num país onde a média lida é de 5 livros por ano, não precisa nem dizer que nem entrei nessa média, kkkkkkkkkkkkk. Ótimo trabalho o que você tem feito, já te admiro pela determinação, sucesso sempre!
Oi, pelo título do seu livro parece ser bem interessante,onde seus livros estão disponíveis para ler?
Essa série está me fazendo olhar física com outros olhos! O que é bom, porque o curso que quero tem muuuita! kkkkkk
Obrigada, professor!
Um dos melhores canais de física do TH-cam, pena que está parado a um tempo
Graças a essa aula eu eu estou entendendo como e esse fenômeno de Física quântica, sensacional 🎉🎉🎉
Lançando mais uma luz nesse assunto: o ajudante de Hertz, que continuou com os experimentos sobre o fenômeno fotoelétrico, foi o físico alemão Philipp Lenard (1862-1947).
Parabéns pela didática muito boa ❤ amei suas explicações
Excelente explicação. Pra falar a verdade, a melhor que já vi sobre o assunto. Professor, a sua didática é fantástica. Parabéns pelo seu trabalho.
Parabéns pelo belo conteúdo, professor! Muito bem sistematizado e de fácil degustação! Muiiito bom!
Parabéns, sua explicação é extremamente didática!!! Me ajudou muito
Obrigado Thaís. Fico muito feliz em ter ajudado de alguma forma.
Muito clara esta série!
Porque a luz vermelha não emite eletricidade?
Eu tenho a maior dificuldade de entender física, parece uma invenção alienígena para mim. E quântica nem se fala. Vamos ver se minha mente vai abrir. 😜
A ideia dessa série de FQ é justamente tornar o assunto palatável pra quem não é da área. Espero que vc goste.
Prof. Daniel, tenho uma pergunta mas não sei se esse seria o melhor vídeo p/perguntar, mas lá vai:
Nesses experimentos de colisão de particulas, como os cientistas fazem para enxergar as trajetórias das diversas particulas resultantes da colisão? Algumas particulas saem em curva, outras espiralando e outras em linha reta. Como é possível observar essas particulas e suas trajetórias?
Olá Jansen. Existem diversos métodos de detecção destas partículas: câmera de nuvens de Wilson, câmera de bolhas (estes dois métodos são mais primitivos). A ideia básica aqui é a de que partículas carregadas, ao interagirem com o material dentro da camera, criam uma trilha de ionização, em torno da qual o líquido vaporiza, formando bolhas microscópicas. Atualmente usa-se câmaras proporcionais multifios, câmaras de faísca, câmaras de "deriva" e detectores de silício que utilizam técnicas mais sofisticadas. As curvas que se verifica na trajetória destas partículas se dão por conta da aplicação de um campo magnético na câmera. Esse campo magnético desvia a trajetória da partícula (se ela possuir carga elétrica). Conhecendo essa trajetória e a intensidade do campo aplicado, é possível determinar a carga da partícula (positiva ou negativa) e a massa (medindo o raio da curvatura).
Ah professor vc esta ajudando muito minha vida de academica de curso ead 😊❤
Muito bem explicado. Obrigada ❤
essa sua playlist tá salvando muito!! estou no primeiro semestre de farmácia na usp e não entendo nada do que meu prof de física diz hahahah obrigada por compartilhar seu conhecimento com tanta maestria.
Eu que agradeço Vitoria!
É desses professores que o O MUNDO precisa. Professores que usam de didática de arte de ensino e o saber explicar entendendo se o aluno está entendendo. A arte de ensinar e tão importante que até a biblia a menciona dizendo: "Se voz pregais mas usando um palavreado complicado que ninguém entende que adianta?" Palavras do apóstolos de Jesus - o apóstolo Paulo.
Muito obrigado!
Magníficas aulas professor!
À luz das informações que disponho (com o perdão do trocadilho), quem cunhou a palavra "fóton" foi o físico-químico Gilbert Newton Lewis. Excelente conteúdo professor Daniel! Mais um inscrito! 🎇💻💡📸
Boa observação
Olá prof Daniel. São excelentes as suas aulas. Consegui com elas sedimentar muitos conceitos q me pareciam obscuros. E também, identificar as más intenções de alguns que distorcem os resultados de experimentos para cobri com um véu de misticismo, a verdadeira ciência.
Parabéns pela simplicidade e conhecimento do teu canal, merece o universo...
Obrigado Marco!
Quem ainda não veio , corra, vale a pena.
Qual a equação da lei do efeito fotoelétrico?
Olá Leandro. A energia do fóton é dada por E = h.f Porém, para arrancar o elétron da placa é preciso de uma energia extra para romper a ligação entre o elétron e a placa. Essa energia extra é chamada de "função trabalho" (particularmente eu não gosto muito desse nome, mas é o que pegou nos livros didáticos). Sendo assim, a eq. da energia do elétron que sala da placa é: E = h.f - função trabalho.
Oi, depois de assistir os vídeos e pontuar as informações me ocorreu uma dúvida : Einstein dizia que a luz era composta por particulas ou a luz tem comportamento de partícula? .Desde já agradeço
A luz seria para ele constituída por partículas……Mas uma observação: ainda segundo ele, a luz se comportava como onda quando se propagava, agindo como constituída por partículas apenas quando da interação com a matéria. Só quando interagia com a placa a luz se comportava como se feita por fótons……..
Adorei o canal.
Existe ondas eletromagnética com comprimento maior que as ondas de rádio?
Ou o espectro termina nas ondas de rádio pq é o máximo que nos conseguimos detectar?
Obrigado Henrique. Existem ondas eletromagnéticas com comprimento maiores que as ondas de rádio sim. Por exemplo as ondas geradas nas linhas de transmissão da rede elétrica (a oscilação das cargas elétricas nas linhas de transmissão gera ondas eletromagnéticas). Essa linha de transmissão oscila numa frequencia de 60 Hz o que gera ondas bem longas (basta fazer o cálculo). Na verdade o espectro eletromagnético é infinito, podendo ter ondas de qualquer comprimento. Esta classificação que usamos são das ondas mais usuais.
Professor, vc tá me deixando sonhar... ainda na terceira aula e já imaginando que posso chegar ao final entendendo tudo. Até aqui, está tudo muito fácil de entender.
Excelente canal
Que clareza e didática invejáveis. Se todo professor tivesse uma parcela desta didática, a educação brasileira ia ser OUTRA....😊
Vc está traduzindo o "quantez "para o português....muito legal esse canal...
Edição muito boa
Que didática incrível!
Obrigado Camila
Esse canal é muito bom... Informações historicamente corretas, explicação dos conceitos de forma simples mas coerente com o real desenvolvimento histórico das ideias... Uma raridade no youtube
Boa Kail! Na verdade, epistemologicamente, podemos dizer que sim, de alguma forma todas essas interpretações estão "reais" pois nenhuma delas contradiz o formalismo básico da FQ.
Prof. Daniel : o “@filho de Abbas, com 12 anos, graças ao sr. Conseguiu entender tudo! E, da mesma forma. Com 90 anos, com sua ajuda mais a “ du Lê Bon Dieu” eu também consegui!!! (rsrsrsrs!) Leonidas
Grandeza continua (ondas por exemplo) grandeza discreta (fótons por exemplo); a água pode ter comportamento de onda, quando podemos ver nela (água) comportamento de partícula?
Não foi Einstein que descobriu a mecânica quantica. O Planck, inclusive, foi um dos pioneiros antes de Einstein.
Muito bom!
engraçado que o aluno sempre faz boas perguntas! :)
É um bom aluno. hahaha
“@filhosdoAbba com apenas @2anos está entendendo tudo” Gaças ao professor e a Lê Bon Dieu Deus”, eu com 90 cons e
Excelentes aulas Professor Daniel Parabéns 🥂🍾
Professor Daniel verifiquei nos vídeos do canal que somente tem identificação às aulas 1, 2 e 3.
Quais são os vídeos que tenho que assistir nas sequências corretas?
Olá ! Professor, se infravermelho é de menor frequência que o vermelho, porque infravermelho aquece o metal? no aquecimento não há desprendimento de elétrons? O metal aquecido se torna brilhante, isso não são fótons? Por que o vermelho não consegue fazer o efeito que o infravermelho consegue?
BECQUEREL em 1839 não era nascido.
Obrigado pela observação Prof. Felipe. Na verdade o Becquerel que observou pela primeira vez o efeito fotovoltaico foi Alexandre Edmond Becquerel, pai do Antoine Henri Becquerel (no vídeo atribuo erroneamente essa observação ao filho, não ao pai). O filho só nasceu em 1852. Já corrigi no texto e corrigirei de alguma forma editando o vídeo ou num vídeo posterior.
Vou fixar um comentário no topo fazendo a errata. Posso citar seu nome e seu canal como quem achou o erro?
Parabéns pelo excelente trabalho, mestre! Canal incrível.
Coloquei a errata lá. Citei seu nome e seu canal. Agradeço novamente.
O sr tem instagram ??
Tenho apenas meu insta pessoal. Não tenho intagram do canal.
Conheci seu canal há uma hora, já inscrevi-me e estou "maratonando." Parabéns!
Einstein era violinista, era cientista. andava de bicicleta e era um dos maiores maior gênios da humanidade. Você escolheu um bela foto para frontispício do vídeo.
Então
Podemos
Dizer que toda a matéria existente do universo é um conjunto de quantuns agrupados de forma concentrada ? Ou seja, matéria e energia é a mesma coisa?
Didática maravilhosa, só o ritmo é que é um pouco intenso pra mim, vou ter que diminuir a velocidade dos próximos vídeos para que meu cérebro tenha mais tempo de assimilar cada conceito antes do input dos novos dados🙏 Muito obrigado, professor!
Merece muito mais likes!
Excelente !!! Muito bom mesmo ... parabéns
Professor tu é nota 1000
Excelente dicção 😊❤
Os videos estão bons entretanto, do que li o Quanta e o quantum foram propostos por Plank. Ao estudar a luz e o efeito fotoelectrico, Einstein apenas aproveitou a mesma ideia e generalizou para toda radiação electromagnética,
Não é uma "errata" um vídeo de física quântica com a foto do Einstein na chamada??
Nossa ele explica muito bem, sempre ficava meio pedindo nessa parte do efeito fotoelétrico, hoje que eu fui entender.
Minha calculadora solar funciona a noite se ficar apontada para a Lâmpada, isso é incrível, e agora sei porque.
Muito boa didática, parabéns!!!
Obrigado Marcos
Acho esse tema fascinante. Mas continua sendo grego pra mim. Que hom que podemos usufruir do conhecimento de pessoas que assimilam bem o assunto.
O TERMO ``QUANTUM`` NAO FOI CRIADO POR EINSTEIN MAS POR PLANK,,,,
Eu vim pra saber se realmente a física quântica funciona igual muitos vendem por ai
Gostei muito de sua aula!😊
Parabéns 👏👏👏👏
Obrigada! Suas explicações tem me elucidado conceitos, que antes eram muito difíceis de entender.
Eu que agradeço!!!
Muito bom o seu canal! Parabéns mesmo!
Muito obrigado
O desgaste devido a longa exposição a luz solar não seria devido a desidratação e oxidação?
professor, o senhor salvou a minha VIDA😭
fiquei doente e perdi bastante matéria, não estava entendendo nada nas aulas (além de eu ser péssima em física kkkk)
muito obrigada
Na realidade a discussão se a a luz é onda ou particula vem desde os fisico do seculo XVII
Valeu!
Muito obrigado Amanda!
A discussão se a a luz é onda ou particula realidade vem desde os fisico do seculo XVII
Fico fascinado por estes conhecimentos ! E alegria e estase puro !!
Surgiro vc Pr. Daniel a interpretar os alunos do Brasil inteiro de morte a Sul será um desafio, e estou muito impougado com suas aulas, um forte abraço.
Excelente! Prof. vc conhece o Hélio Couto?
Conteúdo muito bem feito parabéns pelo trabalho
Obrigado Ana Carolina!
Tem parte 4? Estou gostando bastante.
Ensina muito bem, muito Obrigado!!
Prof volta a gravar!! Fantástico!
Impressionante como os grandes físicos são alemães 🇩🇪💡
@@fisicaprof.daniel Professor, permita me apresentar! Eu também me chamo Daniel, e sempre pensei nisso também... os alemães são ótimos físicos e engenheiros, realmente eles têm uma linha de raciocínio muito elevada se tratando de Física, eu gostei muito de seu trabalho, acompanho todas as suas aulas, gosto muito do conceito de Física quântica, a também da física como um todo é meu desejo de formação acadêmica, espero que possamos um dia manter um contato melhor, em que posso observa-lo, falando de Física em especial quântica, tratando de ondas, partículas e eletromagnetismo!
aula muito boa professor, estou curtindo muito!
Jesus te ama ✝️
Muito esclarecedor estou adorando
Parabéns pela aula professor!
Uaaau, fiquei bem curiosa, Professor Daniel!
Bom demais, parabéns!!!
Muito obrigada pelas suas aulas, professor.
judeu fantástico!
Excelente explicação !
Muito didático! Parabéns!
TOP DE MAIS
Excelente didática!
Excelente explicação. Professor Daniel!
Obrigado!
Obrigado pela aula!
❤❤❤🎉🎉🎉🎉🎉😮😮😮😮😮😮😮😮😮😮
Muito obrigada!
Prof. Daniel Parabéns, estou curtindo e aprendendo muito com suas aulas, sempre quis saber mas não achava quem apresentasse de forma tão fácil de entender., forte abraço com gratidão,
Randelli.
Acho esse assunto extremamente complicado. Mas o palestrante do vídeo está sendo extremamente didático. De modo que eu que não entendia nada, já estou entendendo alguma coisa. Quem dera se todos fossem assim! Parabéns!
Você explica muito bem! Massa! Obrigada ❤️❤️
Eu que agradeço Eleasha
SENSACIONAL!!!
Mais um excelente vídeo. Muito obrigado professor Daniel.
Provavelmente estarei sendo muito simplista, mas não vejo o porque da dificuldade de uma onda ser também partícula. Afinal, se tomarmos com exemplo as ondas do mar, que podem ter frequência, elas são feitas de partículas de água (que eu adoraria chamar de "hídrons"). Isso não é pra lá de evidente?
Não é tão simples assim…… A rigor, de acordo com a Ciência, Onda é energia em movimento, ou seja, não tem forma…… Quando uma onda se propaga num meio que apresenta uma certa elasticidade, esse meio se deforma com a passagem da onda e nos mostra uma configuração espacial associada ao modo como a energia está se distribuindo naquele meio…….. Por isso os vários formatos de ondas: circulares, retas etc….. Assim, um meio pode ser feito por partículas, como as partículas de um líquido, mas não necessariamente a onda que o percorre o será……….
Entendo... como disse, já previa estar sendo pra lá de simplista nas minhas impressões. Obrigado pela resposta!@@marcelorocha3502
DICAS DE LEITURA: Se possível, gostaria de uma boa bibliografia sobre a história da ciência. Abs