A história das grandes transformações sofridas pela física e que culminaram na formulação da mecânica quântica na segunda metade da década de 1920 começou no primeiro ano do século, quando Max Planck logrou explicar, através de uma hipótese que a ele próprio repugnava, o espectro de radiação do corpo negro.
Um pequeno orifício aberto em um corpo oco representa aproximadamente um “corpo negro” (não confundir com “buraco negro”, que é algo muito diferente!). Tal orifício aparecerá negro para corpos em temperaturas usuais, daí advindo o seu nome. No entanto, à medida que a temperatura se eleva, o orifício se torna vermelho, depois amarelo e, finalmente, branco (neste ponto, ou mesmo antes, o material se funde; fenômeno do mesmo tipo pode ser observado aquecendo-se um pedaço de metal.) A cada temperatura corresponde uma coloração da luz emitida, que resulta da mistura de radiações luminosas de diferentes frequências; cada frequência contribui na mistura em uma determinada proporção, fornecendo uma determinada parcela de energia à energia total irradiada pelo orifício. Essas proporções podem ser medidas experimentalmente. A figura abaixo mostra o gráfico de uma grandeza proporcional à energia irradiada em função do comprimento de onda.
Cálculos dessa grandeza a partir das teorias clássicas eletromagnetismo, mecânicas clássica e estatística fornecem resultados em completo desacordo com osdados empíricos, como se vê no gráfico (curva de Rayleigh-Jeans), exceto na região de altos comprimentos de onda (ou baixas freqüências). Essa discrepância constituiu um problema grave para a física do final do século passado. Depois de várias tentativas fracassadas de obter os resultados experimentais corretos através de manipulações nas teorias clássicas, Planck percebeu que com a simples introdução da hipótese de que os osciladores eletrônicos, responsáveis pela emissão da radiação eletromagnética (luz), só podem vibrar com determinados valores de energia podia obter previsões teóricas em perfeito acordo com a experiência. Ora, tal hipótese, além de ad hoc, não parecia ser fisicamente admissível, dada a sua incompatibilidade com um ponto básico das teorias da época. A quantização da energia de oscilação dos elétrons conflita com o caráter contínuo da energia, conforme sempre se aceitou, e com boas razões, inclusive de ordem experimental.
Fonte:http://www.unicamp.br/~chibeni/textosdidaticos/fisquantica.pdf
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