Física Quântica

Em 1900 o cientista alemão Max Planck formulou que a luz, os raios-x e outras ondas não eram emitidas arbitrariamente, mas em determinadas qauntidades que chamou de quanta.
Cada quantum teria uma cota de energia tanto maior quanto mais alta a frequencia das ondas. Em uma frequencia suficientemente alta, a emissão de um único quantum exige mais energia do que a disponível. Assim a radiação em altas frequencias é reduzida e a razão a qual um corpo perde energia é finita.
Em 1926 outro cientista alemão Werner Heisenberg formulou o princípio da incenterza.
Segundo esse princípio, as partículas não teriam posições nem velocidades bem definidas de maneira que possam ser observadas. Apresentam-se em estado quântico, que é a combinação de posição e velocidade.
A Mecânica Quântica é a teoria física que estuda os sistemas físicos cujas dimensões são próximas ou abaixo da escala atômica, tais como moléculas, átomos, elétrons, prótons e de outras partículas subatômicas, muito embora também possa descrever fenômenos macroscópicos em diversos casos.

Princípios da Mecânica Quântica:
· Principio da superposição
· Medida de grandezas físicas
· Evolução do sistema





Conclusões da Mecânica Quântica:

Em estados ligados, como o elétron girando ao redor de um átomo, a energia é trocada de modo descontínuo.

É impossível atribuir ao mesmo tempo uma posição e uma velocidade exatas a uma partícula. O movimento de partículas em Mecânica Quântica é descrito por meio de uma função de onda, que é uma função da posição da partícula e do tempo. A função de onda é interpretada por Max Born como uma medida da probabilidade de se encontrar a partícula em determinada posição e em determinado tempo.

Principais conceitos:
O primeiro conceito é o de partícula. Este termo significa um objeto que possui massa e é extremamente pequeno. Os corpos grandes são compostos de um número enorme de partículas. Este é um conceito com o qual estamos acostumados porque lidamos com objetos dotados de massa e que ocupam uma certa região do espaço.
O segundo conceito é o de onda, nem sempre observado no dia-a-dia. Por exemplo: o movimento ondulatório das oscilações da superfície da água de um lago. Se jogarmos uma pedrinha sobre esta superfície, observaremos uma ondulação se afastando, igualmente em todas as direções, do ponto onde a superfície foi perturbada.
Há ondas que não precisam de meios materiais para a sua propagação, como é o caso da radiação eletromagnética. A energia emitida por cargas elétricas aceleradas se propaga no espaço vazio, ou seja, o vácuo.
A radiação eletromagnética está presente na nossa experiência diária. Dependendo da sua frequência ela é conhecida como: onda de rádio, FM, radiação infravermelha, luz visível, raios-X e outros.

As explicações teóricas para resultados experimentais que não podiam ser descritos pela Teooria Clássica incluem:
> Espectro de Radiação do Corpo negro, resolvido por Max Planck com a proposição da quantização da energia.
> Explicação do experimento da dupla fenda, no qual eléctrons produzem um padrão de interferência condizente com o comportamento ondular.
> Explicação por Albert Einstein do efeito fotoelétrico descoberto por Heinrich Rudolf Hertz, onde propõe que a luz também se propaga em quanta, ou seja, quantum de energia definida, os chamados fótons.
> O Efeito Compton, no qual se propõe que os fótons podem se comportar como partículas, quando sua enegia for grande o bastante.
> A questão do calor específico de sólidos sob baixas temperaturas, cuja discrepância foi explicada pelas teorias de Einstein e de Debye, baseadas na equipartição de energia segundo a interpretação quantizada de Planck.
> A absorção ressonante e discreta de energia por gases, provada no experimento de Franck-Hertz quando submetidos a certos valores de diferença de potencial elétrico.
> A explicação da estabilidade atômica e da natureza discreta das raios espectrais, graças ao modelo do átomo de Bohr, que postulava a quantização dos níveis de energia do átomo.


Sem a mecânica quântica não conheceríamos inúmeros objetos com os quais lidamos diariamente.Está presente nos aparelhos de CD, no controle remoto da TV, nos aparelhos de ressonância magnética em hospitais, no computador, e outros.
Todos os dispositivos eletrônicos usados nos equipamentos da chamada high-tech puderam ser projetados a partir da mecânica quântica.