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sexta-feira, 3 de junho de 2016

A Energia Quântica!

A Energia Quântica e suas Aplicações em nosso Cotidiano!
No final do século XIX pensávamos que os princípios que regiam o Universo, assim como nossa natureza se ajustavam perfeitamente e que os átomos seriam a base de tudo. Os átomos eram considerados os alicerces do mundo, pois tudo que existia era composto por eles, ou seja, eles eram como verdadeiros "tijolos" com a qual se explicava a construção do Universo. Tal fato era totalmente explicado com as leis da gravitação universal que foi descoberta por Isaac Newton, e que pretendia equacionar o movimento dos planetas, de todos os outros corpos, e de forma mais abrangente reger todo o universo. Tudo se ajustava perfeitamente com seus estudos e pareciam funcionar perfeitamente como um relógio gigante. Nesta época, ainda não existiam as leis da relatividade, que mais tarde foram estudadas por Albert Einstein e pouco se sabia sobre as energias posteriormente descobertas e que vieram a revolucionar a física e a ciência.

Então, logo nas primeiras décadas do século XX, surgiu um estudo mais detalhado e aprofundado do átomo e de seus componentes, que deu uma nova ordem, abrangendo os conhecimentos anteriores, desbancando grande parte das provas em que se baseava a física clássica, fazendo emergir gradualmente uma nova gama de conhecimentos, com explicações mais concisas dos movimentos, dos fatos e da realidade, pois as teorias anteriormente debatidas foram consideradas parcialmente e incompletas.


Como surgiu a Mecânica Quântica?
Os estudos envolvendo os chamados pacotes de energia fez surgir a Mecânica Quântica, também conhecida como Física Quântica, que apareceu como um ramo fundamental da física, com vasta aplicação em nossa vida cotidiana. A mecânica quântica é de fundamental importância para nosso entendimento de todas as forças fundamentais que regem a natureza, exceto as forças da gravidade. Ela fornece descrições precisas para muitos fenômenos que foram inexplicados pelas leis anteriores, tais como a radiação de corpo negro e as órbitas estáveis do elétron. Apesar de, na maioria dos casos, a Mecânica Quântica ser relevante para descrever sistemas microscópicos, os seus efeitos específicos não são somente perceptíveis em tal escala.

Não é possível estudarmos plenamente a Física Quântica, sem mencionar o nome do grande físico Max Planck que pesquisou e descobriu o quantum e revolucionou o estudo de física anteriormente aceito em todo mundo. Em 1900, Planck apresentou uma fórmula matemática que se ajustava como uma luva a essa curva do espectro do corpo negro. Curiosamente, ela foi considerada uma fórmula empírica, conseguida na base de tentativas, mas a concordância com os dados experimentais eram impressionantes. 

Para descobrir essa fórmula que viria a revolucionar a Física, Planck precisou “postular” que a luz (visível ou não) é formada por “partículas” ou “pacotes de onda”. Cada pacote tem uma energia que é proporcional à frequência da onda de luz. O quantum é a unidade mínima que uma grandeza pode ter. Um pacote de energia corresponde a um quantum de energia. o valor deste quantum depende da frequência de luz e é dada pela equação E = h.f., sendo que E é a energia, f é a frequência da onda de luz e h é a unidade quantum que vale 6,63 x 10^-34 joule/seg. Uma forma de se observar este pacotes é através do efeito fotelétrico.

Foi sem dúvida, uma descoberta revolucionária, pois naquela ocasião não havia nenhuma razão para adotá-la, a não ser para efetuar o ajuste ao espectro do corpo negro. Planck chamou esses pacotes de “quanta” de luz , esclarecendo que quanta é o plural de quantum. Hoje, eles são conhecidos como “fótons”, que são estas “partículas” de luz.

Em nossos dias atuais são muitas as aplicações deste tipo de energia com otimização no campo da saúde, onde surgiram produtos como colchões chamados de "medicinais" que usam este tipo de energia, aparelhos para realizar exames detalhados de nosso corpo, os quais usam ondas eletromagnéticas e feixes de luz, proporcionando uma visualização dos órgãos de nosso corpo físico e gerando assim grandes avanços nos diagnósticos médicos.

CONCLUSÃO:






No momento em que todo mundo científico afirmava categoricamente que a luz era formada por ondas eletromagnéticas, de acordo estudos de Maxwell e as demonstrações de Hertz, surgiu o grande físico Max Planck com sua grande descoberta sobre esses pacotes de luz, revolucionando também a teoria corpuscular adotada até então pelo grande físico Newton. Poucos anos depois, surgiu um dos maiores nomes da Física que foi Albert Einstein, que ampliou e alimentou essa hipótese de Planck, usando-a para explicar o efeito foto elétrico, considerado por muitos, como outro fato experimental que não se adequava aos ditames da física clássica. 

Posteriormente, no ano de  1913, outro pesquisador de origem dinamarquesa, chamado Niels Bohr usou os quantum de luz de Planck, para chegar à primeira justificativa teórica das séries de linhas do espectro do hidrogênio.

Veja então caro leitor, quantas mudanças surgiram em pouco tempo de estudos da Física, nos levando a crer que grande parte dos avanços nas ciências que desfrutamos em muitos campos do conhecimento, se devem a estes grandes físicos mencionados neste estudo. Caso goste de conteúdos envolvendo a Física e Astronomia recomendamos acessar nosso marcador chamado: Física e Astronomia! e lá vai encontrar mais detalhes e muitas informações importantes e igualmente curiosas sobre o tema.

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