Retomando a discussão da distinção entre a Física clássica e Física moderna para os estudantes da disciplina de introdução à pesquisa em Física, ministrada pelo professor Rafael Rodrigues, nesta sexta-feira, 24/07.
Veja o vídeo sobre a avaliação e alguns tópicos de introdução a Mecânica Quântica.
https://youtu.be/QXTQioVHQQQ?si=CYikwdCe7b0Ij-Dp
UAFM-CES-UFCG-Campus Cuité
A aula 24 - 26.1 da disciplina de Instrumentação II será sobre os postulados de Bohr e a Onda de Matéria de Louis de Broglie, professor Rafael, nesta sexta-feira, 24/07.
Postulados de Bohr. Teoria Quântica do espectro do átomo de hidrogênio.
O professor Paulo Sérgio participou das discussões sobre introdução à mecânica quântica, na aula de Introdução à pesquisa em Física, postulados de Bohr, professor Rafael, nesta sexta-feira, 24/07.
1913- Bohr formulou a teoria quântica do espectro do átomo de hidrogênio, tendo um núcleo com um prótron e na eletrosfera tem somente um elétron.i) O elétron descreve uma trajetória circular em torno do núcleo, em um estado estacionário, isto é, o elétron gira em torno do núcleo sem irradiar(perder) energia.
ii) Quantização do momento angular orbital
L=rp=rmv=nħ,
com h cortado definido por ħ=h/2π, h é a constante de Planck.
iii) Diferença de dois níveis de energia consecutivos é h𝛎, sendo h a constante de Planck e 𝛎 é a frequência.
En+1 -En = h𝛎
O átomo de Dalton, do início do Século XIX, indivisível, como a palavra átomo significa, com o avanço da tecnologia, foi substituído por outros modelos. A Física de baixas energias e a Química são governadas pelo seguinte Modelo Atômico: prótons (Rutherford, 1919) e nêutrons no núcleo e os elétrons (Thompson, 1897) vibrando em torno do núcleo do átomo.
Usando a conservação do momento linear, o Inglês James Chadwick, em 1932 mostrou a existênia do Nêutron, no núcleo dos átomos.
Este é o modelo da Química, corresponde a Física de baixa energia, de alguns eletronvolts, baseado no átomo divisível em prótons e nêutrons dentro do Núcleo e os elétrons vibrando na eletrosfera. Todo átomo no estado neutro, tem o mesmo número de elétron e prótron. Perdendo um elétron o átomo carregado positivamente, vira um Íon positivo e perdendo um elétron torna-se um Íon negativo.
Professor de química Paulo Sérgio e o professor Rafael de Física.
Em síntese, os eventos que culminaram com a criação da Mecânica Quântica (MQ) foram os seguintes:
1900- Planck. Hipótese quântica da radiação do corpo negro.
1905- Einstein. Efeito foto-elétrico.
1913- Bohr. Teoria Quântica do espectro do átomo de hidrogênio.
1922- Compton. Espalhamento de fótons ao se chocar com elétrons.
1900- Planck. Hipótese quântica da radiação do corpo negro.
1905- Einstein. Efeito foto-elétrico.
1913- Bohr. Teoria Quântica do espectro do átomo de hidrogênio.
1922- Compton. Espalhamento de fótons ao se chocar com elétrons.
1924- Louis de Broglie. Tese de doutorado: Hipótese de ondas de matéria.
1925- Pauli. Princípio de exclusão para férmions.
1925- Pauli. Princípio de exclusão para férmions.
1926 - Erwin Schrödinger. Equação de onda para a partícula de De Broglie.
1927- Wener Heisenberg. Relação de incerteza.
1927- Davison e Germer. Experimento sobre as propriedades ondulatória de elétrons.
1927 - Born. Interpretação Física da função de onda
1927- Wener Heisenberg. Relação de incerteza.
1927- Davison e Germer. Experimento sobre as propriedades ondulatória de elétrons.
1927 - Born. Interpretação Física da função de onda
No vídeo abaixo, o professor Rafael destacou também a importância da contribuição de Maxwell em perceber que a lei de Ampère estava incompleta, faltando o termo com o campo elétrico dependente do tempo, que é denominado de corrente deslocamento de Maxwell, resultando na espetacular teoria de unificação da eletricidade, magnetismo e óptica, denominada de equações do eletromagnetismo ou teoria eletromagnética.
As quatro equações hoje são denominadas de equações de Maxwell(1865). Com a contribuição de Maxwell, ambos campos elétrico e magnético passaram a satisfazer a equação de onda. A comprovação da luz sendo uma onda eletromagnética se propagando com a velocidade no vácuo de c=300.000km/s, ocorreu com a medida das ondas de rádio em laboratório por Hertz, no final do Século XIX.
Do ponto de vista da Física quântica, a partícula bosônica mediadora da interação eletromagnética é o Fóton de spin 1.
Veja o vídeo.
Veja o vídeo.
Hipótese. O Francês Louis de Broglie propôs, em sua tese de doutorado, em 1923, que assim como a Luz se propagando se comporta como uma onda e quando interage com a matéria se comporta como se fosse composta de partícula(Fóton, no efeito fotoelétrico), uma partícula poderia ter um comprimento de onda, dado por
λ=h/p,
sendo h a constante de Planck,
p=mv,
massa vezes a velocidade, denominado de momento linear ou quantidade de movimento.
Para compreender a mecânica quântica é preciso saber o cálculo diferencial e integral.
Na próscima aula iremos ver a equação de Schrödinger independente do tempo, que fornece os autovalores de energia.
Supersimetria (SUSY) em teoria quântica de campos.
A supersimetria(SUSY) em teoria de campos é uma transformação que relaciona os dois grupos de partículas bosônicas de spin inteiro e fermiônicas de spin semi-inteiro. A mecânica quântica supersimétrica começou com o trabalho de Witten(1981), introduzindo uma representação das supercargas que fornece o operador Hamiltoniano da equação de Schödinger.
Aula 08- 25.1 Introdução à Pesquisa em Física- Á Dualidade Onda-Partícula da Luz 07/08
Aula 07-2025.1-Introdução à Pesquisa em Física Moderna - Radiação do corpo negro-Parte 2, ministrada pelo professor Rafael, nesta quinta, 31/07
Aula 06-2025.1-Introdução à Física Moderna, hipótese de Planck, ministrada pelo professor Rafael, nesta quinta, 23 de Julho
Física Moderna
Tudo aquilo que aconteceu na Física a partir do início do século XX.
1 - Radiação do Corpo Negro, dificuldade da física clássica e a hipótese de Planck, 1900.
2 - Os cinco trabalhos fenomenais do pai da Física Moderna: Albert Einstein, quando tinha 26 anos, graduado em Bacharelado em Física, e trabalhava em um escritório de patente.
Aula 05 -2025.1-Introdução à Pesquisa em Física, projeto I: Física Moderna, medir a constante de Planck, ministrada pelo professor Rafael, nesta quinta, 10/07
Para elaborar um projeto devemos responder as seguintes perguntas:
Fazer o que?(Tema) Para que?(Objetivos) Para quem?(Clientela) Como fazer?(Metodologia) Quanto tempo gasto?(cronograma) Quanto custa?(Orçamento) Consultar o que? (Bibliografia)
https://rafaelrag.blogspot.com/2025/07/aula-05-20251-introducao-pesquisa-em.html
Aula 04- Temas de pesquisa,
Aula 03-2025.1.
Nesta aula 03 da disciplina de Introdução à Pesquisa em Física, destacamos a mecânica clássica e a mecânica quântica, professor Rafael,
Aula 02-25.1 -Introdução à Pesquisa em Física, tópicos de Física Moderna, ministrada pelo professor Rafael
Aula 01- Ementa e discussão do conteúdo programático. 05/06
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