Física Quântica e Radioactividade Abril, 2006 José António Paixão José Rogério Nogueira Física – 12º ano Novo Programa
Radiação do corpo negro J UV / m J T= K UV T2T2 T1T1 P= T 4 T2T2 max = B T E = n h f
Interacção dos fotões com os átomos
Efeito fotoeléctrico Bateria Ampola de vácuo metal +- A Esquema de dispositivo experimental - + A electrões Ec Não há corrente
Efeito fotoeléctrico A emissão dos electrões é praticamente instantânea: a corrente estabelece-se mal se liga a fonte de luz. Os electrões demoram a acumular energia para se libertarem do metal, sendo o tempo maior para luz menos intensa. Há uma frequência mínima abaixo da qual não há emissão de electrões. Se a frequência da luz incidente aumentar, o potencial de paragem aumentará linearmente. A luz de qualquer frequência deverá arrancar electrões da superfície do metal desde que a intensidade seja elevada ou se espere tempo suficiente para que o electrão acumule energia. O potencial de paragem e, portanto, a energia cinética máxima dos electrões não dependem da intensidade da luz incidente, mas apenas da sua frequência e do metal onde a luz incide Aumentando a intensidade da luz, aumenta a energia transferida para os electrões e, portanto, a energia cinética máxima dos electrões. Desde que ocorra o efeito fotoeléctrico, a corrente fotoeléctrica é tanto maior quanto a intensidade da luz. A corrente fotoeléctrica é tanto maior quanto a intensidade da luz. Resultados experimentaisPrevisões da teoria clássica
Interacção das radiações com a matéria Ec máx = hf - W Efeito fotoeléctrico V A - + U I -Uo Luz mais intensa Luz menos intensa - + -U 0 ’ Luz com maior frequência f U0U0 f0f0 A. Einstein
Dualidade onda corpúsculo Fotomultiplicador Fonte Receptor Reforçam-se Anulam-se
Interacção das radiações com a matéria Efeito de Compton hf; hf’; ’ Ec grafite detector p0=p0= h ’ p= h p e = mv ’
Interacção das radiações com a matéria Produção de pares e aniquilação de pares hf; E -- ++ E’E’ E’E’ Glucose PET