Física - Física Quântica

Faça uma breve introdução sobre a física quântica e suas aplicações gerais.

Resposta: Com certeza você já ouviu falar ou ao menos já teve interesse em saber o que é física quântica.

No fim do século XIX, algumas características eram observadas em determinados materiais quando submetidos a determinadas temperaturas, pois esses materiais emitiam energia na forma de radiação. Nessa época, o que se denomina hoje como velha teoria quântica não conseguia explicar tais observações. Então, vários cientistas começaram a tentar explicar o que se tinha, mas foi Max Planck que teve a grande sacada de que a energia irradiada deveria possuir apenas valores bem definidos e não qualquer valor como se encontrava na Mecânica Clássica de Newton.

O termo “quântico” surge justamente do fato da energia ser discreta, ou seja, ela não pode conter valores quaisquer. Além disso, os valores permitidos para a energia deveriam ser proporcional a uma constante denominada constante de Planck cujo valor é um dos menores encontrados no mundo da física. A constante de Planck é representada pela letra h e a expressão para a energia encontrada por Planck foi:

Física QuânticaE = h.v

onde: E = energia

h = constante de Planck

v = frequência da radiação emitida

Observação: A constante de Planck vale aproximadamente h = 6,62 x 10-34 e sua unidade é o joule vezes segundo.

h = 6.62 x 10-34J. s

Essa descoberta deu início ao novo mundo da física quântica e daí começou a construção de uma nova teoria. Depois de Planck, vieram vários outros cientistas importantes que ajudaram no desenvolvimento da nova teoria entre eles, Albert Einstein que em 1921 ganhou o prêmio Nobel por desenvolver a teoria correta para explicar o fenômeno do efeito fotoelétrico utilizando como base a teoria de Planck.

Os conceitos envolvidos nas teorias de Planck e de Einstein tiveram suma importância no desenvolvimento das propriedades existentes nos movimentos em escala atômica dando origem a nova e famosa mecânica ou física quântica.

A teoria da mecânica quântica pode ser entendida como sendo uma generalização da teoria clássica de Newton. Ela serve para descrever sistemas físicos que possuem dimensões próximas ao nível atômico como elétrons, átomos e etc.

Uma característica importante da mecânica quântica, é que como as dimensões são muito pequenas, as medidas das grandezas físicas tornam-se muito difíceis e com uma margem de erro muito grande. Por isso, a matemática envolvida nessa teoria tem como base a estatística onde as grandezas são representadas por probabilidades e não como vetores ou escalares (números).

Além disso, a principal diferença entre a teoria quântica e a teoria clássica é que eventos que não poderiam ocorrer classicamente agora podem ocorrer quanticamente e talvez essa seja a justificativa dessa teoria às vezes ser referida como física não intuitiva, ou seja, não se sabe o que pode ocorrer. Hoje em dia, a mecânica quântica