Fisica moderna

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Radiação dos corpos e a teoria quântica de Planck Em 
1900, o físico alemão Max Planck (1858-1947), em um 
trabalho sobre a radiação emitida por corpos aquecidos, 
conhecida como radiação de corpo negro, criou a teoria 
dos quanta ou teoria quântica, estabelecendo um novo 
conceito na física, o da quantização de energia. 
Enquanto a física clássica trata de corpúsculos com 
distribuição contínua de energia, a física quântica abre 
espaço para a concepção de um mundo granular. Em 
substituição à visão contínua da natureza da matéria, 
introduz a ideia de que nem todos os valores de energia 
são possíveis, ou seja, a energia é quantizada e varia em 
quantidades denominadas “pacotes”, o que Plank 
chamou de quantum (daí o termo física quântica). 
Mais tarde, essas unidades discretas de energia foram 
chamadas de fótons. Foi por meio dessas ideias que 
Einstein pôde explicar o efeito fotoelétrico, cujas 
aplicações são vastas na indústria moderna. 
 
A Constante de Planck 
Segundo Planck, a energia é quantizada, ou seja, não pode 
haver qualquer quantidade de energia, mas somente 
múltiplos de um valor mínimo fundamental. A menor 
quantidade de radiação de energia é o quantum. Um 
quantum de energia (E) é diretamente proporcional à 
frequência (f) da radiação: 
E = h · f 
Nessa expressão, h é uma constante denominada 
constante de Planck. No Sistema Internacional de 
Unidades (SI), a energia é medida em joules, a frequência 
é medida em hertz e a constante de Planck é medida em 
joule vezes segundo e seu valor é h = 6,63 · 10–34 J · s. 
Como determinou Planck, a emissão ou absorção de 
energia só pode ocorrer em valores múltiplos de h · f; 
assim, a energia total emitida será: 
E = n · h · f 
Dessa forma, n é um número inteiro positivo (1, 2, 3, …) 
chamado de número quântico. 
 Efeito fotoelétrico 
O efeito fotoelétrico é um fenômeno em que os elétrons 
de um material são ejetados quando esse material é 
exposto a certas frequências de luz. 
O efeito fotoelétrico é um fenômeno físico que consiste 
na emissão de elétrons por certos materiais, geralmente 
metálicos, quando iluminados por ondas 
eletromagnéticas de frequências específicas. Nesse 
fenômeno, a luz comporta-se como uma partícula, 
transferindo energia para os elétrons, que são ejetados 
para fora do material. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Resumo sobre efeito fotoelétrico 
• Fenômeno físico descoberto por Heinrich Hertz, 
em 1886 
• Explicado por Albert Einstein, em 1905, por meio 
da quantização da luz proposta por Planck em 1900; 
• Os elétrons só são ejetados caso a energia dos 
fótons incidentes seja maior ou igual à função trabalho do 
material; 
• A energia cinética dos elétrons ejetados só 
depende da frequência da luz incidente; 
• A intensidade da luz só afeta a quantidade de 
elétrons que é ejetada a cada segundo. 
Após a publicação de seu artigo sobre o efeito 
fotoelétrico, Einstein foi laureado com o prêmio Nobel de 
Física em 1921. 
 
Caso a energia de um fóton seja grande o suficiente, ela 
pode arrancar elétrons do material. A energia cinética de 
um elétron ejetado pode ser calculada por meio da 
seguinte equação: 
𝑬𝒄 = 𝑬 − 𝑬𝒕 
 
Ec — energia cinética dos elétrons 
E — energia do fóton 
Et — função trabalho 
 
Toda a energia excedente é transferida para os elétrons 
em forma de energia cinética. Aqui é importante perceber 
que a energia cinética adquirida pelos elétrons depende 
exclusivamente da frequência da luz incidente e não da 
intensidade da luz que é emitida. A frequência da luz, e 
não a sua intensidade, é que determina se os elétrons 
serão ejetados. 
 
EXERCICIOS 
01 – "Ao iluminarmos uma placa metálica cuja 
função trabalho é de 7 eV, observa-se a ejeção de 
elétrons com energias de 4 eV. Determine: 
 
a) a energia dos fótons incidentes; 
b) a frequência dos fótons incidentes. 
 
02 – "Certa substância, quando iluminada por fótons 
de 4 eV, é capaz de ejetar elétrons com energia de 6 
eV. Determine a módulo da função trabalho de tal 
substância. 
 
03 – O comprimento de onda do fóton com energia 
de 6.600 eV é de 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Física III – Física Moderna 
 
Prof. Rafael Andrade 
 Vídeo aula: 
https://youtu.be/9PvZ8GYuz_U 
 
 
https://youtu.be/9PvZ8GYuz_U
	E = h f
	E = n h f