EQUAÇÃO DE DE BROGLIE E O PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEISENBERG DA MECÂNICA QUÂNTICA PROFESSOR: DEMETRIUS SÉRIE: 3º ANO DISCIPLINA: FÍSICA 1

A DUALIDADE ONDA-PARTÍCULA Teoria ondulatória da luz – Christian Huygens (1629-1695). Teoria corpuscular da luz – Albert Einstein

Experimento da dupla fenda de Young (difração e interferência da onda)

DIFRAÇÃO DA LUZ EFEITO FOTOELÉTRICO

Einstein explicou o efeito fotoelétrico considerando a luz como partícula, na qual suas emissões descontínuas (discretas) são corpúsculos energéticos, denominados fótons.

A teoria ondulatória e corpuscular da luz não são antagônicas ou excludentes, mas sim complementares. Esse princípio é conhecido como Princípio da Complementaridade de Bohr

AS ONDAS DE MATÉRIA Como a luz pode se comportar tanto como onda quanto matéria, o físico francês Louis De Broglie (1892-1987) apresentou, em 1924, a seguinte hipótese: “partículas também possuem propriedades ondulatórias”.

v=λ.f COMPRIMENTO DE ONDA (propriedade de ondas) QUANTIDADE DE MOVIMENTO (propriedade de matéria) Q= m.v

A EQUAÇÃO DE DE BROGLIE λ é o comprimento de onda de De Broglie (m) h é a constante de Planck (h=6,6.10-34 J.s) m é a massa do “corpo” (kg) v é a velocidade do “corpo” (m/s)

EXEMPLO 1 Um elétron se desloca com uma velocidade de 6.106 m/s. Sendo sua massa 9,11.10-31 kg, calcule (h=6,6.10-34 J.s): A) a quantidade de movimento do elétron B) o comprimento de onda de De Broglie associado ao elétron.

EXEMPLO 2 Uma bola de futebol se desloca com uma velocidade de 8 m/s. Sendo sua massa 1,5 kg, calcule (h=6,6.10-34 J.s): A) a quantidade de movimento da bola; B) o comprimento de onda de De Broglie associado à bola. C) Analisando o comprimento de onda obtido no item B com o item B do Ex1, o que poderia apresentar um comportamento ondulatório (difração) mais significativo, o elétron ou a bola?

A DIFRAÇÃO DOS ELÉTRONS Em 1927, nos Laboratórios Bell, Clinton Joseph Davisson e Lester Germer, por acidente, acabaram por comprovar experimentalmente a difração de elétrons, fato que deu crédito à proposta de De Broglie.

O PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEISENBERG Na mecânica newtoniana, é simples conhecer e prever a posição de uma partícula. É só lembrar das equações da cinemática... No universo quântico, não é possível obtermos com precisão a velocidade e a posição de uma partícula simultaneamente (noção de probabilidade).

EQUAÇÃO DE HEISENBERG Δx é a incerteza na posição da partícula; ΔQ é a incerteza na quantidade de movimento (velocidade) da partícula; h é a constante de Planck.

EQUAÇÃO DE HEISENBERG - CONCLUSÕES Quanto mais preciso for medida da posição de uma partícula, maior será a incerteza na medida da sua velocidade. Quanto mais preciso for a medida da velocidade de uma partícula, maior será a incerteza na sua posição.

Vamos fazer alguns exercícios do livro? PÁGINA: 686 (Todos) 687 (Só o V5) SEM PREGUIÇA