P1Q1 gabarito

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NOME.........................................................................RA........................TURMA............ 
Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, Disciplina QG101-E 
Primeira Prova de Aproveitamento, 30 de abril de 2015 
PRIMEIRA QUESTÃO 
 
De acordo com a física clássica, a intensidade da radiação emitida por um sólido deveria 
sempre aumentar com a frequência da onda expedida. Mas, na verdade, para cada 
temperatura existe uma frequência correspondente a um máximo de intensidade. Quais 
considerações Planck fez, para explicar a forma da curva experimental? 
 
Resposta: 
 
1. A radiação é emitida por osciladores que se encontram na superfície do sólido. Cada 
oscilador emite uma onda eletromagnética com frequência igual à sua frequência de 
vibração. 
2. A energia de cada oscilador é dada por E = n h �, onde h é a constante de Planck e � 
é a frequência de vibração do oscilador. Tem-se que n = 1, 2, 3, ..., ou seja, n é um 
adimensional inteiro positivo que quantiza o valor da energia do oscilador. De fato, 
tal energia só pode variar por múltiplos de h �. 
3. A probabilidade de se encontrar um oscilador com energia E = n h � é dada pela 
equação de Boltzmann, ��
���
�� , onde k é a constante de Boltzmann e T é a 
temperatura absoluta. Isto indica que, fixando a frequência, quanto maior a 
temperatura, mais osciladores existirão, naquela frequência. Por outro lado, fixando 
a temperatura, quanto maior a frequência, menor a quantidade de osciladores 
naquela frequência, para a temperatura dada, portanto menor a intensidade da 
radiação emitida, naquela frequência.