Evolução dos Conceitos

da Física

Luz:dualidade onda-partícula

UNESP - Presidente Prudente

Casé 08/jun/2018

Fonte/Luz

energia ()

Isaac Newton

(1642 - 1727)Prêmio Nobel (1921)

(efeito fotoelétrico)

Teoria de Einstein (1905)

Christiaan Huygens

(1629 - 1695)

* Cientista inglês, mais reconhecido

como físico e matemático, embora

tenha sido também astrônomo,

alquimista, filósofo natural e teólogo.

Isaac Newton

(Ingalterra: 1642 - 1727)

* Físico, matemático, astrônomo e

horologista (instrumentos de

medição de tempo) holandês.

Reflexão

Refração

Dispersão

Difração

Interferência

Polarização

onda: difratapartícula: não difrata

Modelo corpuscular da luz

Newton tentou justificar sua teoria afirmando que a luz se comportava como pequenas

esferas, as quais colidiam elasticamente com uma superfície lisa, sendo refletida de modo

que o ângulo de incidência fosse igual ao ângulo de reflexão. Assim, segundo o fenômeno

da reflexão, Newton considerava a luz como sendo constituída por um conjunto de

partículas que se refletem elasticamente sobre uma superfície.

Isaac Newton

1642 – 1727 (Inglaterra)

Newton achava que a luz é formada de partículas, ou "corpúsculos".

Cada cor teria um tipo próprio de corpúsculo. No ar, todos os

corpúsculos viajariam com a mesma velocidade e a luz branca seria

uma combinação dos efeitos de todos eles. Ao passar pelo prisma,

porém, cada tipo de corpúsculo teria uma velocidade diferente. Os

corpúsculos da luz vermelha teriam maior velocidade e seriam

menos desviados que os corpúsculos da luz violeta, mais lentos.

Christiaan Huygens (1629 — 1695)

Teoria ondulatória da luz baseada na concepção de que a luz seria um

pulso não periódico propagado pelo éter. Através dela, explicou

satisfatoriamente fenômenos como a propagação retilínea da luz,

a refração e a reflexão. Seus estudos podem ser consultados em seu mais

conhecido trabalho sobre o assunto, o "Tratado sobre a luz“ em 1690.

Interferência – Fenda Dupla

Thomas Young (1801)

Natureza ondulatória da luz!!

1ª medida direta do λ da luz!!

Thomas Young

(1773 — 1829)

* Físico, médico e egiptólogo inglês.

2 fendas = 2 fontes coerentes

a m

d mm

R m

)(.

pequenod

mRym

medida direta!!

...)2,1,0( m

* Físico e engenheiro francês.

* Equações de Fresnel: descrevem que fração da luz é refletida e que

fração é refratada ao atravessar uma interface.

* Matemático e físico francês.

* É mais conhecido pela invenção do pêndulo de Foucault, um

dispositivo que demonstra o efeito da rotação da Terra.

* Físico e astrônomo francês.

Especulações sobre a natureza da luz remontam à Antiguidade. Por volta da segunda metade

do século XVII, duas amplas classes de teorias haviam sido estabelecidas, uma favorecendo as

partículas, e outra as ondas. A primeira dessas classes era associada a Isaac Newton e defendia

que a luz era composta de minúsculas partículas, corpúsculos. A outra sustentava que a luz era

transmitida da mesma forma que o som, por ondas, e seus defensores eram: René Descartes,

Christiaan Huygens, Robert Hooke e Leonard Euler. Teorias tanto sobre ondas quanto sobre

corpúsculos podiam explicar porque a luz segue geralmente em linha reta, a lei do reflexo e a

refração. O teste decisivo entre as teorias rivais parecia localizar-se na difração e interferência.

A experiência da dupla fenda de Thomas Young, realizada em 1800 e anunciada perante a

Royal Society de Londres, é um ponto de virada crucial na história da ciência, pois prova após

um século de debates , que a luz não era composta de partículas, mas existia na forma de onda.

Juntos os trabalhos de Young, Arago, Fresnel e outros forçaram gradualmente a aceitação da

teoria das ondas para a luz, e a teoria corpuscular foi finalmente abandonada por volta de

1830.

RESUMINDO

Heinrich Rudolf Hertz

* Físico alemão

James Clerk Maxwell

* Físico e matemático escocês.

Equações de Maxwell

Philipp Eduard Anton von Lenard

Heinrich Rudolf Hertz

* Físico alemão

* Físico nascido no Império Austro-Húngaro.

* Nobel de Física de 1905 (raios catódicos).

* Defensor ativo da ideologia nazista.

Efeito Fotoelétrico

Heinrich Hertz (1887)

*descoberta das ondas eletromagnéticas (ondas de

rádio) propostas por Maxwell (1864)

Philip Lenard (Prêmio Nobel 1905)

e-

e-

A

V

luz UVHertz: 1887 – estudando a radiação como onda

(Maxwell), observou que a luz facilitava a produção

de centelhas entre duas superfícies metálicas.

Lenard: 1900 – as partículas emitidas do metal eram

e- (modelo atômico de Thomson, 1897)

Ups... e agora??

Efeito Fotoelétrico

0max WhK

K: energia cinética do e- ejetado

W0: função trabalho do metal

2) E = h e- (Kmax)

O que propôs Einstein (1905)??

Wo

fóton = “quantum” de radiação

eletromagnética !!

1) efeito “instantâneo”

Prêmio Nobel (1921)

(efeito fotoelétrico - 1905)

3) I = No fótons/(m2.s)e-

e-

A

V

luz UV

Radiação de Corpo Negro

*absorve toda a radiação que nele incide e emite a quantidade

máxima possível de radiação térmica a uma dada T.

teoria clássica catástrofe do ultravioleta

Teoria de Planck (1900) associou a energia da

radiação de um corpo negro a energia de um e-

oscilando na parede do corpo negro c/ a mesma

freqüência E = n.h.

Prêmio Nobel (1928)

teoria quântica

Robert Millikan

Físico Americano

Prêmio Nobel (1923)

(carga do e- - 1909

efeito fotoelétrico - 1914)

J. J. Thomson

Físico Inglês

Prêmio Nobel (1906):

(descoberta do e- - 1897)

Max Planck

Físico Alemão

Prêmio Nobel (1918)

(teoria quântica - 1900)

: energia

f : frequência da radiação

: comprimento de onda da radiação

c : velocidade da luz = 3x108 m/s (vácuo)

h : constante de Planck = 6,63x10-34 J.s

fh

fc e-

UV

metal

efeitofotoelétrico

Figura de interferência

produzida por fótons ao

passarem por uma barreira

com duas fendas!!!

21 fótons

1.000 fótons

10.000 fótons

Radiação

Propaga-se como onda

Interage com partícula

1927

Radiação eletromagnética Geração

Carga oscilando

Transição eletrônica

Reação nuclearátomo

fóton

ni

nf

Interação Radiação/Matéria

rádio, TV microondas IV UV raios-X raios-visível

vibração

molecular nuvem eletrônica

(e- mais externos)

10-9 eV 10-5 eV 10-2 eV 1 eV 102 eV 104 eV

30Km 3mm 3nm 3pm

700nm 420nm

nuvem eletrônica

(e- mais internos)

30cm

Espalhamento RamanNewspaper and notes about the

discovery of the Raman effect in 1928

Nobel Prize in 1930

Espalhamento Raman

Sir Chandrasekhara Venkata Raman

Físico indiano

Tiruchirappalli, 7 de novembro de 1888

Bangalore, 21 de novembro de 1970

espelho

chão

espelho

chão

tudo

bem??

Como

estudamos??

fonte/luz

amostra

captação processa &

identifica

fonte/luz

amostra

captação

processa

identifica

luz

infravermelho

rádio, TV microondas IV UV raios-X raios-visível

vibração

molecular

10-9 eV 10-5 eV 10-2 eV 1 eV 102 eV 104 eV 107 eV

30Km 30cm 3mm 3nm 3pm

Fonte/Luz

E0

E0 + e

N---Ce

Energia de vibração

Inte

nsi

dad

e

espectro

vibração

impressão digital

1

2

3

4

5

6

1 2

3 4 5 6

detecçãointeração

http://www.cnpt.embrapa.br/biblio/do/p_do61_13.htm

Líder mundial em

consumo de agrotóxico

Cada brasileiro consome, em média,

5,2 litros de agrotóxico por ano !!

http://emdefesadacomida.blogspot.com.br/2010/05/atrazina-e-saude-humana.html

220.000 mortes a cada ano

Contamina águas subterrâneas

Cancerígeno

Dispersa fácil na

atmosfera e oceanos

Contamina

solos e vegetais

O estado de São Paulo é o maior consumidor

brasileiro de praguicidas, representando 20,6%

Do faturamento total de praguicidas,

43,1% são da classe dos herbicidas

http://www.ibama.gov.br/areas-tematicas-qa/relatorios-de-comercializacao-de-agrotoxicos/pagina-3

Principais causadores de

intoxicação humana e animal

Área ocupada com cana-de-açúcar, assentamentos rurais e situação

jurídica das terras - 10a RA de Presidente Prudente (2002)

32

Área ocupada com cana-de-açúcar, assentamentos rurais e situação

jurídica das terras - 10a RA de Presidente Prudente (2016)

População total:

910.000 habitantes

Qtde. de agrotóxicos

aplicados: 3 milhões de

litros de princípios ativos,

à base de 5 litros/ha.

"Centro de Estudos de Geografia

do Trabalho" (CEGeT) – UNESP

Prof. Antonio Thomaz Júnior33

Leo/PD

Casé2018

Tib/PD

Luis/Ms + Cibely/PD

glifosato

(herbicida)

carbendazin

(fungicida)

&

acefato

(inseticida)

Gilia/Dr

(hormônio)

Malu/IC

Marcelo/IC

diuron

(herbicida)

carbendazin

(fungicida)

Diego/Dr

(gás)

Wally/PD

artepelin

(própolis)

detecção

interação

Rafael/Dr

atrazina

(herbicida)

Canadá 1999/2001

Prof. Ricardo Aroca

Perguntas??

Obrigado!!

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