O Experimento Física

- Efeito fotoelétrico

Antes do encerramento do século XIX, sabia-se que quando a luz na parte visível ou ultravioleta do espectro eletromagnético é dirigida a uma superfície metálica, os elétrons podem ser ejetados da superfície. Este fenômeno ficou conhecido como efeito fotoelétrico. Sabe-se que a radiação eletromagnética incidente implica a existência de campos elétricos e magnéticos, estes campos podem exercer forças nos elétrons dentro do metal, causando assim sua emissão do metal. No entanto, os físicos acharam que alguns aspectos da emissão fotoelétrica não se adaptava a visão clássica convencional do que deveria acontecer, as seguintes observações não foram entendidas :

-A intensidade da corrente elétrica era proporcional a intensidade da luz

- a energia máxima dos elétrons arrancados crescia linearmente com a frequência da luz incidida

-os elétrons eram emitidos quase que instantaneamente

No entanto, Einstein propôs uma explicação que reforçou as ideias de quantização de Planck e desenvolveu sua teoria.

Einstein afirmou que a radiação eletromagnética de frequência v continha pacotes de energia E=hv, onde h é a constante de plank. Ele afirmou que quanto um elétron é arrancado , é absorvido toda a energia de um único fóton , como a energia no processo é conservada, a energia do fóton deve ser igual a soma da função trabalho com a energia cinética máxima do elétron emitido.

            hv = km+ Wo

Também ficou estabelecido que se a frequência de radiação incidente for muita pequena, menor do que Wo/h , então os fótons tem uma energia menor que a função trabalho , o elétron absorve o fóton mas no processo não adquire energia suficiente par deixar o metal, existindo portanto uma frequência mínima para que ocorra a ejeção de elétrons. Acima dessa frequência limite, a energia máxima aumenta linearmente com a frequência .

-Modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio

Balmer conseguiu achar uma expressão matemática empírica que descreveu precisamente todos os comprimentos de onda conhecidos do espectro do hidrogênio .

Já Niels bohr , desenvolveu uma teoria para explicar os espectros do hidrogênio. Como as formulas de Balmer  são isentas de qualquer base conceitual clara e não levam a nenhum conhecimento fundamental de átomos, ele procurou uma teoria que explicasse as linhas espectrais usando o modelo de Rutherford do átomo junto com a constante de Planck h.

Uma deficiência na descrição de orbitas atômicas era a questão da estabilidade,  um elétron percorria uma orbita circular era acelerado e deveria radiar energia, fazendo com que a orbita descrever um espiral na direção do núcleo. Para contornar essa dificuldade, Bohr propôs a ideia de estados estacionários.

Postulados:

-o elétron gira em torno do próton numa orbita circular, atraído pela força elétrica (estado estacionário)

-o elétron só pode estar em orbita circular tais que o momento angular L=nh/2pi (quantização de quantidade de movimento angular.)

-quando o elétron passa pra uma orbita de menor energia, emite a diferença de energia na forma de um fóton .

-As ondas de De Broglie

Se as ondas se comportam como partícula então as partículas se comportam como onda