RADIAÇÃO DO CORPO NEGRO QUESTÃO 31

Verifique qual alternativa preenche corretamente a lacuna do parágrafo a seguir:
“O ano de 1900 pode ser considerado o marco inicial de uma revolução ocorrida na Física do século XX. Naquele ano, Max Planck apresentou um artigo à Sociedade Alemã de Física introduzindo a ideia da A A da energia, da qual Einstein se valeu para, em 1905, desenvolver sua teoria sobre o efeito fotoelétrico.”
a) conservação
b) quantização
c) transformação
d) conversão
e) propagação

Passo 1

O enunciado pede que eu escolha a palavra que preenche corretamente a lacuna no trecho: “Naquele ano, Max Planck apresentou um artigo à Sociedade Alemã de Física introduzindo a ideia da A A da energia, da qual Einstein se valeu para, em 1905, desenvolver sua teoria sobre o efeito fotoelétrico.”
As alternativas são:
a) conservação
b) quantização
c) transformação
d) conversão
e) propagação
Informações relevantes fornecidas pelo enunciado:
  • O ano referido é 1900, quando Planck publicou seu trabalho.
  • O enunciado afirma que Planck introduziu uma ideia sobre a “A A da energia” que foi usada por Einstein em 1905 no efeito fotoelétrico.
  • Precisa-se escolher a palavra que faz sentido historicamente e conceitualmente no contexto dado.

Passo 2

Entender o que Planck propôs em 1900 (explicação didática).
Max Planck resolveu um problema sobre radiação do corpo negro e, para encaixar a curva experimental, propôs que a energia dos osciladores atômicos que emitem/absorvem radiação não varia de modo contínuo, mas em “pacotes” discretos. Esse é o núcleo da ideia: a energia é emitida ou absorvida em porções discretas. A relação fundamental que Planck introduziu é:
E = h\nu
onde:
  • E é a energia de um “quanto” (pacote) de radiação;
  • h é a constante de Planck (constante universal);
  • \nu é a frequência da radiação.
Expliquei o que cada símbolo significa para você poder usar essa fórmula em prova: h é um número fixo (valor experimental), e \nu é a frequência — portanto, quanto maior a frequência, maior a energia do pacote.

Passo 3

Liguei a ideia de Planck ao efeito fotoelétrico (a ponte até Einstein).
Einstein, em 1905, tomou a ideia de Planck — que a energia vem em pacotes — e a estendeu à própria luz, propondo que a radiação é formada por partículas (fótons) cada uma com energia dada por \,E=h\nu. Usando isso, Einstein explicou o efeito fotoelétrico com a equação:
K_{\max} = h\nu - \varphi
onde:
  • K_{\max} é a energia cinética máxima dos elétrons emitidos;
  • \varphi é a função trabalho (energia mínima necessária para arrancar um elétron do metal);
  • h\nu é a energia do fóton incidente.
Isso mostra claramente que a ideia central aproveitada por Einstein foi a de “energia em pacotes discretos” — ou seja, a energia foi tratada como quantizada.

Passo 4

Agora examino cada alternativa e comparo com o que Planck propôs.
a) “conservação” — Conservação da energia é um princípio geral (energia total se conserva), mas não é a novidade introduzida por Planck em 1900. O enunciado indica uma nova ideia que Einstein usou para o fotoelétrico; conservação não é isso.
b) “quantização” — Quantização significa que certas grandezas (aqui, a energia) só podem assumir valores discretos, ou vêm em pacotes. Essa palavra descreve exatamente a proposta de Planck (energia em quanta E=h\nu) e é precisamente o conceito que Einstein usou no efeito fotoelétrico. Parece correta.
c) “transformação” — Transformação é um termo genérico (mudar, transformar), não descreve a novidade teórica de 1900. Não é o que Planck introduziu.
d) “conversão” — Conversão significa mudar de uma forma para outra (por exemplo, energia elétrica em calor). Novidade de Planck não foi “conversão” da energia, mas a sua natureza discreta.
e) “propagação” — Propagação refere-se ao modo como ondas se espalham. Planck tratou da emissão/absoração e da natureza quântica da energia, não de um novo modo de propagar energia.
Portanto, entre as opções, a que corresponde ao que Planck introduziu e que Einstein empregou para explicar o efeito fotoelétrico é “quantização”.

Passo 5

Resumo final e justificativa curta e direta: Planck introduziu a ideia de que a energia é emitida/absorvida em quanta discretos ( E=h\nu), ou seja, a energia é quantizada. Einstein usou exatamente essa noção para explicar o efeito fotoelétrico. Assim, a alternativa correta é a que diz “quantização”.

Resposta

b) quantização

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