Apresentação do PowerPoint...Postulados de Einstein: 1) A energia do fóton é proporcional a sua...

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Dualidade onda-partícula Prof. Edson Nossol Uberlândia, 28/04/2017 Química Fundamental I

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Dualidade onda-partícula

Prof. Edson Nossol

Uberlândia, 28/04/2017

Química Fundamental I

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[email protected]

Monitoria experimental

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A luz como partícula

O efeito fotoelétrico

Ec

Ec

ν < ν0

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A luz como partícula

O efeito fotoelétrico

Ec

ν ≥ ν0

???

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A luz como partícula

O efeito fotoelétrico

???

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Ec

Ec

Previsão da física clássica

Observado experimentalmente

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Ec

Previsão da física clássica

Intensidade da luz (I)

Observado experimentalmente

Intensidade da luz (I)

Ec

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Previsão da física clássica

Intensidade da luz (I)

Intensidade da luz (I)

Observado experimentalmente

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Ec

Einstein → Ec vs ν

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Ec

Einstein → Ec vs ν

Ec

hν hν0

energia energia

J Js s-1

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E= hν

Postulados de Einstein:

1) A energia do fóton é proporcional a sua frequência

2) A luz é constituída por pacotes de energia chamados

fótons

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Novo modelo para o efeito fotoelétrico

Energia do fóton incidente

função trabalho (ϕ) = Energia necessária para

ejetar um elétron

da superfície de um metal

Energia de um e-livre

Ec do e-

ejetado

Ec= Ei – ϕ

Ei= Ec + ϕ

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A luz como partícula

Energia de um e-livre

Energia de um e- ligado

E Elétron é ejetado Elétron NÃO é ejetado Elétron NÃO

é ejetado!!!

Elétrons se comportando como partículas, a energia não é somada!

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Fótons, cada

Ei= hν ≥ ϕ

Elétrons, cada e-

Ec= Ei - ϕ

O número de elétrons ejetados é proporcional ao número de fótons

absorvidos

A intensidade da luz (energia/s) é proporcional ao # de fótons emitidos/s

Maior intensidade = mais fótons/s e NÃO mais energia por fóton!!!

Unidade de intensidade: W= J s-1

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Exercício:

Φ=6,9 x 10-19 eV

• Lâmpada UV: λ= 254 nm • Laser: λ= 700 nm

1) Qual a energia emitida por cada fóton usando a lâmpada UV?

2) Qual a energia emitida por cada fóton usando o laser?

3) Qual é o número total de fótons emitidos pelo laser em 60 s se a intensidade for de 1,00 mW?

A intensidade da luz NÃO está relacionada com a energia dos fótons!

A intensidade está relacionada com o número de fótons!

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Se a luz pode se comportar como partículas ou ondas

A matéria (elétrons) também devem ter esse

comportamento

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Exercício:

massa da bola= 0,420 kg velocidade= 42 m s-1

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Elétrons possuem propriedades de onda e partícula!

Se elétrons possuem propriedades de onda, qual a equação relacionada com o movimento de um e- ???