Ciências e Educação. : Professor da UFCG Ministra Live sobre Mecânica Quântica, em Homenagem ao Dia da Física, nesta quarta, 20

Ontem, 19 de maio, foi comemorado no Brasil o dia internacional da Física com diversas lives de Física, por professores do IFC, UFRN, UFRJ, CBPF, entre outras.

Nesta quarta-feira, 20 de maio, das 14:40h às 16:15h, o professor Rafael de Lima Rodrigues(UFCG, campus Cuité) comemorou o dia Mundial da Física, através da live sobre Mecânica Quântica no Ensino Médio, pelo seu facebook, que foi republicada esse mês,no seu canal de Youtube.

Durante esta live o professor Rafael conversou com o estudante Vinícius Rodrigues do curso de Ciências da computação da UFCG sobre a pandemia do novo Coronavírus. Ele falou que é contra a proposta de anular o semestre letivo.

O professor Rafael iniciou com a mecânica clássica newtoniana, aspectos históricos e filosóficos, mecânica quântica na descrição de Schrödinger e aplicação para o oscilador harmônico do sistema massa-mola.

Veja o vídeo da Live.

O professor Rafael falou da Física moderna, destacando os trabalhos de Thompson(1897), Planck(1900), Einstein(1905), Rutherford(1911), Bohr(1913), Louis De Broglie(1925) e Schödinger(1926), Max Born(1927) e Heisenberg(1927).

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.

1925- Pauli. Princípio de exclusão para férmions.

1924- Louis De Broglie. Hipótese de ondas de matéria.

1926-Schrödinger. Equação de onda para a partícula de De Broglie.

1927- Heisenberg. Relação de incerteza para os operadores de posição e momento linear.

1927- Davison e Germer. Experimento sobre as propriedades ondulatória de elétrons.

1927- Max Born. Interpretação física da onda de matéria de Louis De Broglie(1925). R. de Lima Rodrigues, Revista Brasileira do Ensino de Física, março de 1997.

A física clássica é tudo aquilo que aconteceu até 1900: cinemática de Galileu, as leis de Newton-1667, eletromagnetismo de Maxwell-1865, etc. Após 1900, as teorias Físicas existentes pertencem a Física moderna(Mecânica quântica, relatividade especial, relatividade geral, quantização dos campos, etc.

Resolvendo a equação de Schrödinger independente do tempo, para o oscilador unidimensional do sistema massa-mola.

H𝞧=E𝞧

Vemos neste gráfico da energia do oscilador massa-mola, do ponto de vista da Física clássica, a energia potencial, representada por uma parábola, pode assumir qualquer valor, tendo zero como sua menor energia. Do ponto de vista da Física Quântica, as linhas horizontais equidistantes, representam os possíveis valores da energia, sendo valores discretos com a energia do estado fundamental sendo diferente de zero. Portanto, em mecânica quântica a energia do oscilador harmônico simples do sistema massa-mola é quantizada e a energia mínima é diferente de zero.

Podemos fazer a analogia com a escada, você consegue subir a escada pisando em cada degrau ou de dois em dois degraus, mas nunca conseguirá subir pisando entre os degraus. É assim que se comporta o mundo quântico.

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quarta-feira, 20 de maio de 2020

Professor da UFCG Ministra Live sobre Mecânica Quântica, em Homenagem ao Dia da Física, nesta quarta, 20

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