Planck sugeriu que toda energia ganha ou perdida por um átomo deve ser algum múltiplo inteiro de uma quantidade minima de energia chamada de
.
a) quantumb) espectro
c) fóton
d) vibração
e) Bohr
a) quantumb) espectro
c) fóton
d) vibração
e) Bohr
Passo 1
O enunciado pede que se complete a frase: “Planck sugeriu que toda energia ganha ou perdida por um átomo deve ser algum múltiplo inteiro de uma quantidade mínima de energia chamada de
.”
As opções fornecidas são:
a)
b)
c)
d)
e) ". O problema pergunta qual termo completa corretamente a frase, com base no contexto da física quântica e nas contribuições de Planck.
As opções fornecidas são:
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 2
O que a frase realmente está descrevendo? Aqui a ideia chave é “quantidade mínima de energia” e “múltiplo inteiro”. Em física, quando dizemos que energia só pode mudar em saltos discretos (ou seja, em múltiplos inteiros de uma unidade básica), estamos falando de quantização. A palavra usada por Planck para essa unidade mínima foi
. Vou explicar melhor o que isso significa.
Breve explicação didática do conceito que Planck introduziu: Planck estudava o problema do corpo negro (radiação térmica) e notou que para ajustar a curva experimental da radiação era necessário supor que a energia trocada entre a radiação e os osciladores do corpo negro não ocorre de forma contínua, mas em pacotes discretos. Ele propôs que a energia desses pacotes é dada por
onde:
-
é a energia de um pacote (o “quantum” de energia); -
é a constante de Planck (uma constante universal, aproximadamente ); -
(nú) é a frequência da radiação.
Ou seja, a menor unidade de energia trocada a frequênciatem valor , e trocas maiores ocorrem em múltiplos inteiros disso: , com inteiro.
Passo 3
Diferença entre
e as outras opções (para não confundir na prova):
-
: é o nome que Einstein deu mais tarde ao quantum de luz — é a partícula associada à radiação eletromagnética. Então o fóton é um tipo de quantum (do campo eletromagnético), mas Planck originalmente falou do conceito geral de de energia. -
: refere-se à distribuição de intensidades em função da frequência ou comprimento de onda, não é a “quantidade mínima” de energia. -
: é um modo físico (um tipo de movimento), não a unidade mínima de energia. -
: é o sobrenome do físico Niels Bohr; Bohr propôs níveis de energia quantizados para o átomo de hidrogênio, mas o termo para a unidade mínima que Planck introduziu é .
Resumo prático para a prova: se a questão fala em “quantidade mínima de energia” ou em “múltiplos inteiros de uma unidade básica de energia”, a palavra correta é
. Se pedirem o nome do pacote de luz especificamente, pode ser
, mas no enunciado geral de Planck a resposta é
.
Resposta
a) quantum