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Química I

cujo valor é 6,63 x 10-34 J.s. O valor de n pode ser 1, 2, 3, (qual-

Onde h é uma constante chamada de constante de Planck, quer número inteiro).Assim, a energia é emitida ou absorvida pela matéria em múltiplos inteiros de hn, 2hn, 3hn e assim por diante. Além disso, dizemos que as energias permitidas são quantizadas, isto é, seus valores são restritos a determinadas quantidades.A proposta revolucionária de Planck sobre a energia ser quantizada foi comprovada, e ele ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1918 por seu trabalho sobre teoria quântica.

Se a teoria quântica de Planck está correta, por que seus efeitos não são tão óbvios no nosso dia-a-dia? Por que as variações de energia parecem ser contínuas em vez de quantizadas? Observe que a constante de Planck é um número extremamente pequeno. Portanto, um quantum de energia, hn, será uma quantidade extremamente pequena. As regras de Planck com respeito à obtenção ou perda de energia são sempre as mesmas se estivermos preocupados com objetos na escala do tamanho de nossas experiências cotidianas ou com objetos microscópicos. Para objetos macroscópicos como os seres humanos, a obtenção ou a perda de energia de um único quantum de energia passa completamente despercebido. Entretanto, quando lidamos com matéria em nível atômico, o impacto das energias quantizadas é muito mais significativo.

Em 1905, Albert Einstein usou a teoria quântica de Planck para explicar o efeito fotoelétrico, ilustrado na Figura11. Os experimentos tinham mostrado que a luz incidindo em uma superfície metálica limpa leva esta superfície a emitir elétrons. Para cada metal existe uma freqüência mínima de luz abaixo da qual nenhum elétron é emitido. Por exemplo, a luz com freqüência de 4,60. 1014 s-1 ou maior faz com que o césio metálico emita elétrons, mas a luz de freqüência mais baixa não tem efeito.

Constante que relaciona a energia e a freqüência de um fóton, E = hv. Seu valor é 6,626.10-34 J s.

Constante de Planck

Origem da Teoria Quântica

3aula

Para explicar o efeito fotoelétrico, Einstein supôs que a energia radiante atingindo a superfície metálica é um fluxo de pacotes minúsculos de energia. Cada pacote de energia, chamado de fóton, comporta-se como uma partícula minúscula. Ampliando a teoria quântica de Planck, Einstein deduziu que cada fóton deveria ter uma energia proporcional à freqüência da luz. Portanto, a própria energia radiante é quantizada.

Energia do fóton = E = hv

Então, oefeito fotoelétricoé a emissão de elétrons pela superfície de um metal iluminado por luz. Por exemplo, a luz violeta provoca a emissão de elétrons da superfície do potássio metálico, mas a luz vermelha, que possui uma freqüência menor, não provoca. Para ocorrer o efeito fotoelétrico, os fótons que atingem a superfície do metal têm que ter energia suficiente para arrancar o elétron. Se a energia não for suficiente, não importa o número de fótons que atinge a superfície, nenhum elétron é arrancado. Quando o fóton atinge a superfície, sua energia é incorporada ao elétron e o fóton desaparece.

Apesar de a teoria da luz de