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Quantização da Energia

 

26/01/2010

Autor e Coautor(es)
DANIEL RODRIGUES VENTURA
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VICOSA - MG COL DE APLICACAO DA UFV - COLUNI

Edson Luís Nunes, Isnard Domingos Ferraz , José Ângelo de Faria e José Marcelo Gomes

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Filosofia Teoria do conhecimento
Ensino Médio Física Oscilações, ondas, óptica e radiação
Ensino Médio História Tempo: transformações e mentalidades
Ensino Médio Física Som, imagem e informação
Ensino Médio Física Equipamentos elétricos e telecomunicações
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
  • Entender a história da física quântica.
  • Compreender a quantização da energia.
  • Saber como ocorre a excitação ou decaimento dos elétrons, absorvendo ou emitindo radiação de determinada frequência.
Duração das atividades
50 min
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
  • Reconhecer no espectro as caracteristicas das diferentes radiações eletromagnéticas. 
Estratégias e recursos da aula

1. Introdução:

Como a mecânica quântica contribuiu para o desenvolvimento de novas tecnologias e o avanço das ciências?

Uma infinidade de coisas que utilizamos em nosso dia-a-dia, como por exemplo:  medidores, sensores, controles remotos, instrumentos de transmissão de ondas eletromagnéticas e equipamentos eletrônicos sofisticados, somente existem, devido ao grande avanço que a física quântica, iniciada no século XX, nos proporcionou. Entenderemos, com esta aula, como ela surgiu e  quais hipóteses foram necessárias para desenvolver esta teoria.

2. O que há de novo na física moderna e em que ano ela surgiu?

Foi ele, Einstein(figura abaixo), "o cara" que, de forma brilhante, marcou o início de tudo isso:

Einstein 1 

Figura 1 . O físico, Albert Einstein, autor de importantes trabalhos em mecânica quântica, recebeu premio nóbel pela teoria do efeito fotoelétrico em 1922. Literalmente: "for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect". Isto é, pelas suas contribuições à Física Teórica, mas especialmente pela sua descoberta da lei do efeito fotoelétrico.

A figura 1 (acima) é o caminho para o site: http://www.brasilescola.com/fisica/fisica-moderna.htm, que mostra que a partir do início da mecânica quântica, a física intensifica o seu estudo a níveis microscópico. Com o advento da mecânica quântica, uma série de questões que ainda não estavam esclarecidas pelos físicos, ficaram claras. Professor, use este texto para iniciar a discussão.

3.  A importância da Teoria dos Quanta

Para entender como aconteceu a evolução histórica, desde Copérnico até a física moderna, Estude o artigo "O intrigante Mundo dos Quanta", que pode ser acessado no site da revista "Ciência Hoje" descrito abaixo ou pela figura 2:

http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/fisica-sem-misterio/o-intrigante-mundo-dos-quanta/?searchterm=o%20intrigante%20mundo

Clique na figura a seguir e chegue lá.

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Figura 2 . Foto do astrônomo Copérnico(1473- 1543): conversa com Deus, tela de 1872 do polonês Jan Matejko (1838-1893).

Iniciar a aula mostrando um recurso fundamental:

Com o texto.

4. Questões sobre o texto apresentado acima: 

  • Quem quebrou o paradigma do modelo geocêntrico, que durou mais de 2 mil anos, pelo modelo heliocêntrico, proposto pelo padre polonês Nicolau Copérnico (1473-1543) ?
  • De fato a Terra move ao redor de si mesma em torno do Sol? Como se chamam estes movimentos?
  • Qual foi o paradigma que a mecânica quântica quebrou?
  • O domínio da física quântica está situado em que dimensões?
  • Max Planck introduziu que conceito importante para a mecânica quântica?
  • O Heisemberg disse que é impossível conhecer simultaneamente a quantidade de movimento e a posição de uma partícula, conhecido como princípio da incerteza. Esta imprecisão  está associada a qual constante?

Recursos Educacionais
Nome Tipo
Princípios da Mecânica Quântica Vídeo
Recursos Complementares
Avaliação
  • Discutir a evolução das idéias e as aplicações tecnológicas que o desenvolvimento da mecânica quântica propiciou.
  • Avalie a discussão sobre o grande salto que a descoberta da quantização da energia e interação da luz com a matéria produziram.
Opinião de quem acessou

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Opiniões

  • Orestemiro de Oliveira Santos, Mega Informatica , Minas Gerais - disse:
    mega@interpira.com.br

    11/12/2010

    Cinco estrelas

    Daniel, o conteudo estudado ME ENRIQUECEU bastante. Gostaria de receber as respostas do questionário acima. Obrigado. Orestemiro


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