Explique com suas palavras a origem do espectro contínuo produzido por um tubo de raio
. Por que a Física Clássica, não explica a presença de um
nesse espectro?
Passo 1
Vamos entender a questão: precisamos explicar por que um tubo de raio
produz um espectro contínuo e por que a Física Clássica não consegue explicar a existência de um comprimento de onda mínimo (
) nesse espectro. Para isso, vamos usar conceitos de óptica e teoria quântica.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é um espectro contínuo. Um espectro contínuo é uma gama de comprimentos de onda sem interrupções. No caso de um tubo de raio
, quando a luz passa por ele, ela se espalha em várias direções formando esse espectro contínuo.
Passo 3
A origem desse espectro contínuo está relacionada à difração da luz. Difração é o fenômeno onde a luz se curva ao passar por uma abertura ou contornar um obstáculo. Quanto menor o raio do tubo, maior o desvio da luz, o que contribui para a formação do espectro contínuo.
Passo 4
Agora, sobre a Física Clássica: ela descreve a luz como ondas contínuas e prevê que, teoricamente, não haveria um limite para os comprimentos de onda produzidos. Isso significa que, de acordo com a Física Clássica, não haveria um
— a luz poderia, em teoria, ter comprimentos de onda infinitamente pequenos.
Passo 5
No entanto, experimentos mostram que há sim um comprimento de onda mínimo. Para explicar isso, precisamos da Física Quântica, que introduz a ideia de quantização da energia. Segundo a Física Quântica, a energia da luz é composta por partículas chamadas fótons, e há limites para a energia que um fóton pode ter, implicando em um comprimento de onda mínimo.
Resposta
Então, a origem do espectro contínuo em um tubo de raio
está na difração da luz ao passar pelo tubo, espalhando-se em vários comprimentos de onda. A Física Clássica não consegue explicar a existência de um comprimento de onda mínimo (
) porque ela trata a luz como ondas contínuas sem limites para seus comprimentos de onda, ao contrário da Física Quântica que estabelece limites através da quantização da energia.