sexta-feira, 19 de abril de 2024

Aula 11-23.2- Introdução à pesquisa em Física, postulados de Bohr e a Onda de Matéria de Louis de Broglie, professor Rafael, nesta sexta, 19

  O professor Paulo Ségio participou das discussões sobre introdução à mecânica quântica, na aula de Introdução à pesquisa em Física,  postulados  de Bohr, professor Rafael, nesta sexta-feira, 19 de abril.

1913- Bohr formulou a teoria  quântica do espectro do átomo de hidrogênio: 
i) Quantização do momento angular orbital
ii) Diferença de dois níveis de energia consecultivos é h𝛎, sendo h a constante de Planck e 𝛎 é a frequência.




Hipótese de Louis de Broglie





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.
1924- Louis de Broglie.   Tese de doutorado: Hipótese de ondas de matéria. 
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

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 mecância quântica supersimétrica começou com o trabalho de Witten(1981), introduzindo uma representação das supercargas que fornece o operador Hamiltoniano da equação de Schödinger. 

No vídeo abaixo, o professor Rafael  destacou também a importância da contribuição de Maxwell em perceber que a lei de Ampere 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 pondto de vista da Física quântica, a partícula bosônica mediadora da interação eletromagnética é o Fóton de spin 1.

Veja o vídeo.

Leia mais

Minicurso 7

Simetria Dinâmica de Sistemas Quânticos.
Prof. Dr. Rafael de Lima Rodrigues. (UFCG/CUITÉ)
Sala: 308 (CA1)NOITE
Local: Auditório do CFP

Mesa Redonda

Saberes da Física: Transversalizando Teorias e Práticas.
Prof. Dr. Rafael Alves de Oliveira (UFRPE)
Profª. Drª. Analine Pinto Valeriano Bandeira (IFPB)
Mediador: Prof. Me. Gustavo de Alencar Figueiredo
(professor da Escola Técnica de Enfermagem do CFP-UFCG)

Mais informações da programação completa na página do evento.
Supersimetria (SUSY) em teoria quântica de campos

Um pouco sobre a Teoria ondulatória para a Partícula 

 Hipótese. O Franês 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.
A ideia de Louis de Broglie foi  a seguinte. Assim como existe a dualidade onda-partícula para a Luz, na Natureza pode existir uma partícula com as propriedade de interferência e difração, tendo um comprimento de onda igual a  constante de Planck(h) dividida pelo momento linear (p=mv).

Veja uma monografia sobre SUSY e suas aplicações, tendo  mais de 300 referências, escrita pelo professor Rafael Rodrigues quando ele estava fazendo o seu estágio de pesquisa de pós-doutorado no CBPF.

Equação de Schrödinger independente do tempo: o operador hamiltoniano reproduz a função de onda. Na linguagem de álgebra linear sendo denominada de equação de autovalor. 
H 𝝍n=E𝝍n,                                                 n=0, 1, 2, 3, ...,    

com a letra Grega psi 𝝍n sendo as autofunções de energia e En são os autovalores de energia do n-ésimo nível excitado. A MQ é uma teoria probabilística, você mede os valores esprados(valores médio) dos observáveis.
Em 1927,  Born deu a  interpretação probabilistica dda função de onda 𝝍n:

|𝝍|, o módulo ao quadrado da solução da equação de Schrödinger,  é a densidade de probalibilidade de encotrar a partícula entre x e x+dx, no caso unidimensional. Significa que se fizermos a integral de menos o infinito a mais o infinito, é a certeza de encontrar a particula e o resultado da instegral será um.Mais infomações na primeira aula de MQ, ministrada pelo professor Rafael,


Blog rafaelrag

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