Buscar

Primordios_da_teoria_quantica

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 17 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 17 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 17 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

Primórdios da teoria quântica
1
Espectro contínuo: Radiação de corpo negro 
1
18
),(
3
3


kT
h
ec
h
T 

Distribuição de energia espectral:
hE 
Hipótese de Planck:
1
18
),(
5


kT
hc
e
hc
T


2
Efeito Fotoelétrico
3
4
5
O espectro de linhas do átomo de hidrogênio









22
1
2
11
n
R

1710097,1  mR
Se n=3 obtemos =656,3 nm
Em 1885 J. Balmer encontrou uma fórmula empírica para descrever o espectro 
visível do átomo de hidrogênio, que na época já era bem conhecido.
6
Em 1913 Niels Bohr propôs que a origem do espectro de linhas pode ser
entendida a partir de dois conceitos básicos: a ideia do fóton e o conceito de
níveis de energia. Bohr considerou que as energias de um átomo devem existir
somente em certos níveis, não podendo existir valores intermediários. O
espectro observado para o átomo de hidrogênio pode ser explicado, portando,
por transições entre esses níveis de energia.
fi EE
hc
h 


7
O modelo atômico de Rutherford-Bohr
 Baseado nas ideias de Rutheford, Bohr formulou um modelo planetário
para a descrição do átomo (elétrons em órbitas circulares ao redor do
núcleo).
 Entretanto, esse modelo apresentava um problema: os elétron em órbita
ao redor do núcleo deveria irradiar energia continuamente pois está sujeito a
uma aceleração (centrípeta).
 Para contornar o problema, Bohr considerou os elétrons movendo-se ao
redor do núcleo em orbitas estacionárias sem emitir energia, contrariando a
previsão da teoria eletromagnética.
8
Quantidade de movimento angular
(momento angular)
Considere uma partícula (P) de massa m
que se move em relação a um referencial
Oxyz conforme a figura:
vmrprLo


rmvsenLo 

Definição:
oL

Observe que o momento angular é definido sempre em função de uma 
origem. 9
O modelo atômico de Rutherford-Bohr para átomos 
hidrogenóides
 Órbitas circulares e estacionárias
 Momento angular quantizado
nL 
 ...3,2,1n
10
Z
n
em
r
e
n
2
2
2
04








0
2
2
0
0 529.0
4
1 A
em
arn
e
n 

1. Raio da órbita:
Para o átomo de hidrogênio (Z=1):
(raio de Bohr)
2. Níveis de Energia:
2
2
22
0
2
4
32 n
Zem
E en 







Transição entre níveis:









22
11~1
if
H
nn
R
c


fi EEhE  
15,109677  cmRH
(constante de Rydberg)
Resultados fundamentais do modelo de Rutherford-Bohr:
11
nf =1 série de Lyman
nf =2 série de Balmer
nf =3 série de Paschen
nf =4 série de Brackett









22
11~
if
H
nn
R
12
A dualidade onda-partícula
Essa figura mostra o fenômeno de difração da luz por uma fenda, mas agora 
procuramos interpretar os resultados usando o conceito do fóton (partícula).
13
14
Verificamos que a luz possui uma natureza dual, ou seja, onda-partícula. Se a
natureza é simétrica devemos esperar, por outro lado, que essa dualidade
seja válida também para partículas.
Em 1924 Louis de Broglie postulou que uma partícula livre com massa m
possui um comprimento de onda associado a ela dado pela relação:
mv
h
p
h

Note que h tem dimensão de momento angular, 
portanto,  tem dimensão de comprimento. 
Você consegue ver isso?
Onda de de Bloglie
Devido a dualidade onda-partícula a difração e interferência (que são
fenômenos ondulatórios) também são observadas, por exemplo, com feixes
de partículas (elétrons, prótons, nêutrons, íons, átomos, etc.).
hE 
A energia da partícula está relacionada com a frequência da onda através da 
equação já conhecida:
15
Princípio de Incerteza de Heisenberg
16
  asensena
22
Posição do primeiro mínimo de difração
a
sen

 
17

Outros materiais