Espectro Eletromagnético. Professor Leonardo

Transcrição

1 Espectro Eletromagnético

2 VÉSPERA- VERÃO 2010 EFEITO FOTO ELÉTRICO

3 VÉSPERA- VERÃO 2010

4 VÉSPERA- VERÃO 2010

5 Efeito Fotoelétrico Problemas com a Física Clássica 1) O aumento da intensidade da radiação incidente deveria resultar no aumento do potencial limite 2) O efeito fotoelétrico deveria ocorrer para qualquer frequência, dependendo apenas da intensidade da radiação incidente 3) Deveria existir um intervalo de tempo mensurável entre a absorção da energia da radiação e a emissão do elétron.

6 Efeito Fotoelétrico Albert Einstein (1905) luz monocromática consistia de um fluxo de partículas (fótons) com energia E = h.f ou E h. Na interação do fóton com o elétron podia ocorrer: - espalhamento do fóton segundo as leis da óptica -absorção completa da energia do fóton pelo elétron, com o desaparecimento do fóton e emissão do elétron (fotoelétron). -Efeito Compton c

7 Efeito Fotoelétrico Efeito Fotoelétrico E cinética = E fóton - Energia cinética do fotoelétron tron Sendo: Energia do Fóton incidente E fóton ton= = h.f ou Efóton ton= = h.c/ Trabalho para remover o elétron do metal

8 Efeito Fotoelétrico A energia cinética de cada elétron não depende da intensidade da luz. Quando a energia cinética de um elétron for igual a zero significa que o elétron adquiriu energia suficiente apenas para ser arrancado do metal. A ausência de um lapso de tempo entre a incidência da radiação e a ejeção do fotoelétron.

9 Física Moderna Consistência da Teoria de Einstein Ec max = h f mas Ec max = e V 0, então: ev. 0 h. f V 0 h e f e

10 Efeito Compton Efeito Compton 1923 Arthur Holly Compton Incidiu raios-x(monocromático) sobre um alvo de grafite Mediu a intensidade do raio-x espalhado em função do comprimento de onda.

11 Efeito Compton EFEITO COMPTON

12 VÉSPERA- VERÃO 2010

13 VÉSPERA- VERÃO 2010

14 Efeito Compton - Fenômeno pelo qual a frequência do fóton sofre um decréscimo em virtude de sua colisão com um elétron; - Elétron fracamente ligado ao núcleo não consegue absorver todo o fóton(altamente energético); - Ocorre uma colisão (semelhante a mecânica) entre o fóton e o elétron, podendo ser considerado um sistema físico isolado e colisão perfeitamente elástica; - Na colisão o fóton perde parte de sua energia e sofre um desvio em relação à sua direção de propagação;

15 Efeito Compton -Na colisão a quantidade de movimento (fóton+elétron) permanece constante; - Após a colisão com o elétron f c = cte; - Mediu-se a intensidade dos raios X espalhados como função de seu, para vários ângulos de espalhamento; - Resultados experimentais apesar do feixe incidente ter um único os raios espalhados têm máximos de intensidade em 2 comprimentos de ondas; um deles é o mesmo

16 Efeito Compton - = - deslocamento Compton (varia com o ângulo segundo o qual os raios X espalhados são observados. - comprimento de onda do raio x espalhado. - comprimento de onda do raio x incidente.

17 COLISÃO DE ELÉTRONS COLISÃO DE ELÉTRONS

18 COLISÃO DE ELÉTRONS

19 COLISÃO DE ELÉTRONS

20 Fenômeno de Bremsstrahlung Fenômeno de Bremsstrahlung

21 Fenômeno de Bremsstrahlung

22 BURACO NEGRO 1911: Prediz a curvatura da luz pela ação da gravidade.

23 BURACO NEGRO 2GM Ve R Velocidade de escape ou Velocidade cósmica segunda Terra Ve 11,2 Km/s Buraco Negro Ve Km/s

24 BURACO NEGRO CURVATURA DA LUZ

25 BURACO NEGRO Como se forma um Buraco Negro? Uma estrela com cerca de 10 vezes a massa solar desenvolve-se durante cerca de 1 bilhão de anos transformando hidrogênio em hélio através de reações nucleares que ocorrem no núcleo. Quando o combustível de hidrogênio se acaba, a estrela começa a colapsar sobre si mesma por não haver nada que sustenha a pressão da gravidade. À medida que a estrela encolhe, a gravidade aumenta. Quando o raio da estrela for de 30 km a sua velocidade de escape torna-se superior à da luz e forma-se um buraco negro.

26 BURACO NEGRO Disco de Acreção - Consiste na matéria que está a ser absorvida pelo buraco negro.).

27 BURACO NEGRO

28 EXPANSÃO DO UNIVERSO

29 FUTURO DO UNIVERSO

30 Paradoxo de de Olbers

31 Explicação do Paradoxo de Olbers O céu deveria ser claro à noite, pois existem bilhões de estrelas enviando luz para nós como não é... A idade do Universo é finita por que se fôsse eterno a luz de todas as estrelas já teria chegado até nós e a noite seria clara

32 CANIBALISMO DE GALÁXIAS

33 VÉSPERA- VERÃO 2010 SUCESSO E BOA PROVA