TEXTO-47-Fotossíntese-A Teoria Quântica-2006

Material da Profa. Dra. Durvalina Maria Mathias dos Santos. Disciplina de Fisiologia Vegetal, Unesp, Jaboticabal. 2006
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A TEORIA QUÂNTICA
Segundo o físico alemão Max PLANCK (1900): “A energia radiante de freqüência f, só
pode ser emitida ou absorvida em quantidades discretas (quantum), múltiplos inteiros de hf, sendo h
a constante universal de Planck (6,6 x 10-34 J.s)”.
E = h.f
OBSERVAÇÕES:
1. Um fóton1 é um quantum (partícula) de energia eletromagnética.
2. Os fótons não têm todos a mesma a energia.
3. “Quanta” de luz azul tem maior energia que “Quanta” de luz vermelha, pois têm menor
comprimento de onda e maior freqüência.
4. Duas fontes luminosas de mesma freqüência (isto é, de mesma cor) emitem fótons de igual
energia “hf” .
5. Uma fonte brilhante (GRANDE INTENSIDADE LUMINOSA ) emite MAIS fótons por segundo do
que uma fonte tênue (PEQUENA INTENSIDADE LUMINOSA ) da mesma cor, porém os fótons de
ambas as fontes têm a mesma ENERGIA .
O EFEITO FOTOELÉTRICO
Experimentalmente verifica-se que:
Ø
Quando a luz2 incide sobre a superfície de um metal, elétrons podem ser emitidos por ela.
Ø
Quando a luz de certa freqüência (f) arranca elétrons do metal, eles não saem todos com a
mesma energia. Suas energias distribuem-se entre um valor mínimo e um máximo.
Ø
É necessária uma energia mínima, para arrancar um elétron de determinado metal, é chamada
FUNÇÃO TRABALHO (W).
Ø
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Para explicar o efeito fotoelétrico o físico alemão Albert Einstein (1905).
Fótons: Partícula quântica da luz. A luz, bem como as outras radiações eletromagnéticas, compreende um fluxo de fótons, cuja quantidade
de energia é definida pela fórmula E=hv, onde h é a constante de Plank e v é a frequência. Os fótons da luz amarela têm uma quantidade de
energia igual a 3,4 x 10 -19 J. Uma lâmpada doméstica emite cerca 10 -20 fótons a cada segundo. Os fótons não possuem massa e têm spin igual a
1. Segundo a teoria quântica, os fótons transmitem força eletromagnética. (fonte: http://www.geocities.com/HotSprings/Spa/5011/fotons.htm)
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Maxwell estabeleceu teoricamente que: A luz é uma modalidade de energia radiante que se propaga através de ondas eletromagnéticas.
Material da Profa. Dra. Durvalina Maria Mathias dos Santos. Disciplina de Fisiologia Vegetal, Unesp, Jaboticabal. 2006
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AFIRMOU QUE:
A taxa de emissão de fotoelétrons é diretamente proporcional à
intensidade da luz incidente.
Para que um elétron escape da superfície de um metal deve-se
fazer um trabalho contra as forças que o fixam aí, ou seja, os
fotoelétrons devem adquirir energia suficiente para serem
ejetados.
A energia absorvida em excesso aparece na forma de energia
cinética:
Ec=hf – W
A energia cinética dos fotoelétrons é independente da
intensidade da luz incidente.
O EFEITO COMPTON
Quando se chocam com um elétron, os fótons apresentam propriedades corpusculares (de
partículas). Nessas circunstâncias, o fóton perde energia para o elétron, diminuindo sua
freqüência e aumentando o seu comprimento de onda.
DUALIDADE ONDA/PARTÍCULA
A Luz apresenta propriedades ONDULATÓRIAS (reflexão, refração, difração,
interferência e efeito Dopler) e CORPUSCULARES (efeito fotoelétrico e efeito
Compton), isto é ATUALMENTE é aceito que:
A LUZ TEM CARÁTER DUAL: OS FENÔMENOS DE REFLEXÃO, REFRAÇÃO, INTERFERÊNCIA,
DIFRAÇÃO E POLARIZAÇÃO DA LUZ PODEM SER EXPLICADOS PELA TEORIA ONDULATÓRIA E
OS DE EMISSÃO E ABSORÇÃO PODEM SER EXPLICADOS PELA TEORIA CORPUSCULAR .
LEIA MAIS SOBRE EM:
http://www.fisica.net/quantica/curso/fotons.php (EXPLICAÇÃO DE FÓTONS -INTERESSANTE )
http://educar.sc.usp.br/otica/luz.htm (TEXTO SOBRE A NATUREZA DA LUZ: Teoria ondulatória e Teoria corpuscular da luz)
http://www.comciencia.br/reportagens/fisica/fisica07.htm (TEXTO DE TEORIA QUÂNTICA E MUITO MAIS)
http://www.comciencia.br/reportagens/fisica/fisica06.htm (TEXTO DE TEORIA QUÂNTICA E MUITO MAIS)
http://www.miniweb.com.br/Ciencias/Teoriaquantica1.html (TEXTO DE TEORIA QUÂNTICA E MUITO MAIS)
Adaptado e modificado pela Profa. Durvalina Maria (2006)
Disciplina de Fisiologia Vegetal, DBAA, FCAV, Unesp.
FISICA MODERNA - PARTE I
© Prof. Alberto Ricardo Präss
Fonte : http://www.terra.com.br/fisicanet/cursos/fisica_moderna/fm1.html