Trabalho de Fisica Moderna

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MECÂNICA QUÂNTICA André Ebisui RA. 422838-3 Turma: EB4X12 Turno: Noturno

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MECÂNICA QUÂNTICA

André EbisuiRA. 422838-3

Turma: EB4X12Turno: Noturno

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MECÂNICA QUÂNTICA

Atividade apresentada como exigência parcial para a disciplina de Atividade Complementar – Física Moderna - do curso de Engenharia – Ciclo Básico – 4º Semestre da Universidade Paulista - UNIP de Campinas.

Campinas

2010

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SUMARIO

Introdução...........................................................................................................4

Revisão Bibliográfica...........................................................................................7

Função da Onda do Elétron................................................................................7

Os Pacotes das Ondas dos Elétrons.................................................................11

Principio da Incerteza........................................................................................12

Dualidade Onda-Particula.................................................................................13

Aplicação na ciência e tecnologia.....................................................................14

Radiação infravermelha....................................................................................15

Radiação ultravioleta.........................................................................................16

Impactos produzidos.........................................................................................17

Efeito do trabalho na formação do aluno...........................................................18

Conclusão.........................................................................................................19

BIBLIOGRAFIA.................................................................................................20

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IntroduçãoA mecânica quântica é a teoria física que obtém sucesso no estudo

dos sistemas físicos cujas dimensões são próximas ou abaixo da escala

atômica, tais como moléculas, átomos, elétrons,prótons e de outras partículas

subatômicas, muito embora também possa descrever fenômenos

macroscópicos em diversos casos. A Mecânica Quântica é um ramo

fundamental da física com vasta aplicação. A teoria quântica fornece

descrições precisas para muitos fenômenos previamente inexplicados 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. Por exemplo, a explicação de fenômenos macroscópicos como

a super fluidez e a supercondutividade só é possível se considerarmos que o

comportamento microscópico da matéria é quântico. A quantidade

característica da teoria, que determina quando ela é necessária para a

descrição de um fenômeno, é a chamada constante de Planck, que tem

dimensão de momento ou, equivalentemente, de ação.

A mecânica quântica recebe esse nome por prever um fenômeno

bastante conhecido dos físicos: a quantização. No caso dos estados

ligados (por exemplo, um elétron orbitando em torno de um núcleo positivo) a

Mecânica Quântica prevê que a energia (do elétron) deve ser quantizada. Este

fenômeno é completamente alheio ao que prevê a teoria clássica.

A palavra “quântica” (do Latim, quantum) quer dizer quantidade. Na

mecânica quântica, esta palavra refere-se a uma unidade discreta que a teoria

quântica atribui a certas quantidades físicas, como a energia de

um elétron contido num átomo em repouso. A descoberta de que as ondas

eletromagnéticas podem ser explicadas como uma emissão de pacotes de

energia (chamados quanta) conduziu ao ramo da ciência que lida com sistemas

moleculares, atômicos e subatômicos. Este ramo da ciência é atualmente

conhecido como mecânica quântica.

A mecânica quântica é a base teórica e experimental de vários

campos da Física e da Química, incluindo a física da matéria

condensada, física do estado sólido, física atômica, física molecular, química

computacional, química quântica, física de partículas, e física nuclear. Os

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alicerces da mecânica quântica foram estabelecidos durante a primeira metade

do século XX por Albert Einstein,Werner Heisenberg, Max Planck, Louis de

Broglie, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Max Born, John Von Neumann, Paul

Dirac, Wolfgang Pauli, Richard Feynman e outros. Alguns aspectos

fundamentais da contribuição desses autores ainda são alvo de investigação.

Normalmente é necessário utilizar a mecânica quântica para

compreender o comportamento de sistemas em escala atômica ou molecular.

Por exemplo, se a mecânica clássica governasse o funcionamento de um

átomo, o modelo planetário do átomo – proposto pela primeira vez

por Rutherford – seria um modelo completamente instável. Segundo a teoria

eletromagnética clássica, toda a carga elétrica acelerada emite radiação. Por

outro lado, o processo de emissão de radiação consome a energia da partícula.

Dessa forma, o elétron, enquanto caminha na sua órbita, perderia energia

continuamente até colapsar contra o núcleo positivo.

Com efeito, o modelo planetário do átomo é um modelo ineficaz.

Para explicar o comportamento de um elétron em torno de um átomo de

hidrogênio é necessário utilizar as leis da mecânica quântica.

Em física, chama-se "sistema" um fragmento concreto da realidade

que foi separado para estudo. Dependendo do caso, a palavra sistema refere-

se a um elétron ou um próton, um pequeno átomo de hidrogênio ou um grande

átomo de urânio, uma molécula isolada ou um conjunto de moléculas intera

gentes formando um sólido ou um vapor. Em todos os casos, sistema é um

fragmento da realidade concreta para o qual se deseja chamar atenção.

Dependendo da partícula podem-se inverter polarizações

subseqüentes de aspecto neutro.

A especificação de um sistema físico não determina unicamente os

valores que experimentos fornecem para as suas propriedades (ou as

probabilidades de se medirem tais valores, em se tratando de teorias

probabilísticas). Além disso, os sistemas físicos não são estáticos,

eles evoluem com o tempo, de modo que o mesmo sistema, preparado da

mesma forma, pode dar origem a resultados experimentais diferentes

dependendo do tempo em que se realiza a medida (ou a histogramas

diferentes, no caso de teorias probabilísticas). Essa idéia conduz a outro

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conceito-chave: o conceito de "estado". Um estado é uma quantidade

matemática (que varia de acordo com a teoria) que determina completamente

os valores das propriedades físicas do sistema associadas a ele num dado

instante de tempo (ou as probabilidades de cada um de seus valores possíveis

serem medidos, quando se trata e uma teoria probabilística). Em outras

palavras, todas as informações possíveis de se conhecer em um dado sistema

constituem seu estado.

Cada sistema ocupa um estado num instante no tempo e as leis da

física devem ser capazes de descrever como um dado sistema parte de um

estado e chega a outro. Em outras palavras, as leis da física devem dizer como

o sistema evolui (de estado em estado).

Muitas variáveis que ficam bem determinadas na mecânica

clássica são substituídas por distribuições de probabilidades na mecânica

quântica, que é uma teoria intrinsecamente probabilística (isto é, dispõe-se

apenas de probabilidades não por uma simplificação ou ignorância, mas

porque isso é tudo que a teoria é capaz de fornecer).

Revisão Bibliográfica

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Função da Onda do Elétron

Nesta teoria o elétron é descrito por uma função de onda que

obedece a uma equação de onda que é denominada equação de Schrödinger.

Este tem algumas semelhanças com as equações de ondas clássicas,

acústicas e luminosas.

A freqüência e o comprimento de ondas das ondas dos elétrons

estão relacionados com a energia e com o momento dos elétrons, a energia e o

momento fóton, que também tem semelhança nas relações entre a freqüência

e o comprimento de ondas luminosas.

A interferência e a difração das ondas dos elétrons foram

observadas por Davisson e Germes, e é uma conseqüência natural da

propagação dessas ondas.

A quantização da energia nos átomos, nas moléculas e em outros

sistemas microscópicos, é conseqüência das figuras de ondas estacionárias

que estas ondas assumem nestes sistemas.

O objetivo deste trabalho é analisar algumas propriedades das

ondas dos elétrons e ver como a equação de Schrödinger leva a quantização

da energia.

A Função de Onda do Elétron.

No estudo das ondas clássicas, das ondas numa corda, das ondas

acústicas e das ondas de luz, vimos que a densidade de energia (energia por

unidade de volume) era proporcional ao quadrado da função de onda da onda.

A intensidade é igual ao produto da densidade de energia pela

velocidade da onda, que também é proporcional ao quadrado da função de

onda.

Nas ondas numa corda, a função de onda é o deslocamento das

moléculas em relação a respectiva posição de equilíbrio, ou seja é a variação

da pressão provocada pela onda nas ondas de luz e nas outras ondas

eletromagnéticas.

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A função de onda é o campo elétrico ε associado à onda.

A função de onda das ondas dos elétrons é representada pela letra

grega Ψ, que é a solução da equação de Schrödinger. O quadrado do modulo

da função de onda |Ψ|² mede a probabilidade de se encontrar a partícula numa

certa região do espaço.

A função de onda das ondas dos elétrons (e de outras ondas de

partículas materiais) é a solução de uma equação de onda clássica para a luz.

Uma vez que a energia por unidade de volume numa onda de luz é

proporcional a ε² e de a energia ser quantizada em unidades hf para cada

fóton, podemos esperar que o número de fótons por unidade de volume, seja

proporcional a ε².

Uma onda harmônica, com uma só freqüência angular e do número

de onda, as equações de Broglie são: E = ħw e p = ħκ

Um elétron localizado pode ser representado por um pacote de

onda, que é um grupo de ondas com frequências e com comprimentos de onda

quase iguais.

O pacote de onda se desloca com a velocidade de grupo que é igual

a velocidade do elétron e é representada.por:.Vġ.=. dw

D dk

A interação da luz com o filme fotográfico é um fenômeno quântico.

Se o filme for exposto a um intervalo de tempo curto, a uma fonte

luminosa de intensidade muito baixa, não veremos apenas uma versão menos

intensa da figura de interferência obtida com luz mais forte. Ao contrário

veremos sobre o filme, os pontos provocados pelas interações dos fótons com

os cristalitos do filme fotográfico.

A luz, os elétrons, os nêutrons e quaisquer outros portadores de

momento e de energia, exibem propriedades ondulatórias e corpusculares.

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Todas as partículas se propagam como ondas e exibem efeitos de

difração e de interferência, porem trocam energia em pacotes discretos, como

se fossem corpúsculos.

Quando há troca macroscópica, que envolva muita quantidade de

energia, não fica evidente a natureza corpuscular da energia.

Um elétron num estado estacionário, pode ser imaginado como se

fosse uma nuvem de carga elétrica com uma densidade de carga proporcional

a Ψ².

Quando os números quânticos de um sistema forem muito elevados,

os cálculos quânticos e os clássicos concordam uns com os outros – este

resultado é o principio da correspondência de Bohr.

Num poço finito de altura, há um número finito de energias

permitidas, que são um tanto menores que as energias correspondentes no

poço de potencial infinito.

Quando uma função de onda estiver associada a um mesmo nível

de energia este nível é considerado degenerado. A degenerescência é

conseqüência da simetria espacial.

A função de onda que descreva duas partículas idênticas deve ser

simétrica ou anti-simétrica na permutação das coordenadas das partículas.

Os Férmions – que incluem os elétrons, os prótons e os nêutrons,

são descritos por funções de ondas anti-simétricas e obedecem ao principio da

exclusão, de Pauli, que afirma ser impossível que duas partículas alfa, os

dêuterons, os fótons e os mésons – têm funções de onda simétricas e não

obedecem ao princípio da exclusão, de Pauli.

Há diferença importante entre as funções simétricas e anti-

simétricas. Se n = m, a função de onda simétrica é identicamente nula para

todos os valores de x1 e de x2, enquanto a função de onda simétrica não é

nula.

Então se uma função de onda que descreve duas partículas

idênticas for anti-simétrica, os números quânticos n e m das duas partículas

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não podem ser os mesmos. Este pode ser um exemplo do principio da

exclusão de Pauli, que foi enunciado pela primeira vez por Wolfgang Pauli,

para os elétrons num átomo:

“Dois elétrons quaisquer num átomo não podem ter os mesmos números

quânticos”.

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Os Pacotes das Ondas dos Elétrons

A fim de representar um pulso que este localizado no espaço,

precisou de um pacote de onda, isto é, de um grupo de ondas harmônicas que

contém uma distribuição contínua de freqüência e número de ondas.

Ondas harmônicas numa corda esta representada por uma função

de onda

y(x,t) = A sen (kx-wt), onde K é o número de onda que esta

relacionado ao comprimento de onda λ por k=2 / λ E w é

a freqüência angular que esta relacionada com a freqüência por w = 2.

A velocidade da onda esta relacionada com a freqüência e com o

comprimento da onda, ou seja, tudo que tiver uma única freqüência w e um só

número de onda k, não ter nem inicio nem fim no espaço ou no tempo, pode

ser representada elétrons. Um elétron que estiver completamente

deslocalizado, isto é, que puder estar em qualquer ponto do espaço, pode ser

representado por uma única onda harmônica.

A energia e o momento de um eletron estão relacionados com a

freqüência e com o comprimento de onda da onda associada ao eletron pelas

equações de Brogle. Estão, portanto, relacionados também a freqüência

angular ao numero de onda.

A cinética de um eletron que esta em movimento no espaço livre,

sem que qualquer força esteja atuando sobre ele. Então a velocidade do grupo

é iguala a velocidade do eletron, como se poderia esperar. Observe que a

velocidade de fase das ondas individuais, no pacote de onda, não é igual a

velocidade do eletron:

Vp = w = ħw = E = _p_ = ν

K ħk p 2m 2

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Principio da Incerteza

A natureza adulatória dos elétrons (e de partículas) tem importantes

conseqüências. Consideremos um pacote de onda Ψ (x, t) representado um

eletron. A posição mais provável do eletron é o valor de x para o qual |Ψ(x,t)|2 é

o máximo. Uma vez que |Ψ(x, t)|2 é proporcional a probabilidade de o eletron

estar em x e |Ψ(x,t)|2 não é nulo num certo intervalo de valores de x, há uma

incerteza na posição do eletron. Se fizermos diversas medições da posição de

elétrons idênticos, isto é, de elétrons que tem a mesma função de onda, não

obteremos sempre o mesmo resultado.

Na realidade, a função de distribuição que será obtida pelas

medições será dada por |Ψ(x,t)|2 . Se o pacote de onda for muito estreito, a

incerteza na posição será pequena. No entanto um pacote de onda estreito

deve conter um amplo intervalo de números de onda k.

Uma conseqüência do principio de incerteza é a de uma partícula

confinada numa certa região do espaço não poder ter energia cinética nula. A

energia mínima da partícula é a energia no ponto zero.

Podemos ter entendimento qualitativo do principio da incerteza pela

consideração da medição da posição e do momento de uma partícula. Se

conhecermos a massa da partícula, podemos determinar o seu momento pela

medida da posição em dois instantes visinhos, a fim de calcular a sua

velocidade. Uma forma mais comum de medir a posição de um corpo é

observá-lo por intermédio de uma onda luminosa. Quando assim procedemos,

o corpo espalha luz e determinamos a onda λ, podemos medir a posição com

uma incerteza da ordem de λ, em virtude dos efeitos de difração. A fim de

reduzir esta incerteza, podemos usar luz de comprimento de onda muito

pequeno, ate mesmo podemos usar raios x.

Em principio não ha limite de exatidão desta medida de posição, pois

não ha limite de grandeza do comprimento de onda que podemos usar.

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Dualidade Onda-Partícula

Vimos que os elétrons, que ordinariamente pensamos como

partículas, exibem propriedades ondulatórias da interferência e da difração e

que luz é uma onda que exibe propriedades corpusculares.

Todos os portadores de momento e de energia, elétrons, átomos, luz

e som, têm as duas características de ondas e de partículas. Pode ser atraente

afirmar que um eletron, por exemplo, é ao mesmo tempo uma onda e uma

partícula, mas o significado desta afirmação não é claro. Na física clássica, os

conceitos de ondas e de partículas são mutuamente exclusivos.

Uma partícula clássica se comporta como um projétil; pode ser

localizada no espaço e obedecem as leis da conservação da energia e do

momento. Não exibe efeitos de interferência e de difração.

Uma onda clássica, por outro lado, comporta-se como uma onda na

água; exibe efeitos de interferência e de difração e a s sua energia esta

distribuída continuamente no tempo e no espaço. Nada pode ser

simultaneamente uma partícula clássica e uma onda clássica.

Sabemos hoje que os conceitos de ondas clássicas e partículas

clássicas não descrevem adequadamente o comportamento completo de

qualquer fenômeno.

Depois de Thomaz Young ter observado , em 1801, a figura de

interferência numa fenda dupla, imaginou-se a luz como se fosse uma onda

clássica.

Analogicamente, depois da experiência de J.J Thomson, em 1897,

sobre a deflexão de elétrons em campos elétricos em campos magnéticos, os

elétrons foram imaginados como se fossem partículas clássicas.

Tudo se propaga como se fosse uma onda e troca energia como se

fosse uma partícula.

Muitas vezes os conceitos de partículas clássicas e de onda clássica

levam ao mesmo resultado. Quando o comprimento de onda for muito

pequeno, a propagação de uma onda clássica não se distingue da propagação

de uma partícula clássica.

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Page 14: Trabalho de Fisica Moderna

Podemos também adotar ou o conceito de onda, ou o de partícula,

para descrever trocas de energia, se tivermos um grande numero de partículas,

para descrever trocas de energia, se tivermos um grande numero de partículas

e estivermos interessados exclusivamente nos valores médios das trocas de

energia e de momento.

Aplicação na ciência e tecnologia

O personagem mais elegante do palco quântico é o experimento da

dupla fenda. Ele demonstra a dualidade onda-partícula, e ressalta diversas

características da mecânica quântica. Fótons emitidos de alguma fonte como

um laser se comportarão diferentemente dependendo da quantidade de fendas

que estão em seu caminho. Quando apenas uma fenda está presente, a luz

observada na tela aparecerá como um padrão de difração estreito.

Entretanto, as coisas começam a ficar estranhas se duas fendas

forem introduzidas no experimento. Com duas fendas presentes, o que chegará

em uma tela de detecção remota será uma superposição quântica de duas

ondas. Como a ilustração mostra, uma onda da fenda do topo e outra da de

baixo terão sobreposição na tela de detecção, e então elas são superpostas. O

mesmo experimento básico pode ser feito atirando um elétron em uma fenda

dupla. A natureza ondulatória da luz faz com que as ondas luminosas

passando por ambas as fendas se interfiram, criando um padrão de

interferência de faixas claras e escuras na tela. Porém, na tela, a luz é sempre

absorvida em partículas discretas, chamadas fótons.

O que é ainda mais estranho é o que ocorre quando a fonte de luz é

reduzida ao ponto de somente um fóton ser emitido por vez. A intuição normal

diz que o fóton ira atravessar ou uma ou outra fenda como uma partícula, e

atingir a tela como partícula. Entretanto, qualquer fóton solitário atravessa

ambas as fendas como onda, e cria um padrão de onda que interfere consigo

mesmo. E ainda mais um nível de estranheza - o fóton é então detectado como

partícula na tela.

Onde um fóton ou elétron aparecerá na tela de detecção dependerá

das probabilidades calculadas ao se adicionar as amplitudes das duas ondas

em cada ponto, e elevando essa soma ao quadrado. Conquanto, a localização

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Page 15: Trabalho de Fisica Moderna

de onde um fóton, ou um elétron, irá atingir a tela, dependerá de um processo

completamente aleatório. O resultado final estará de acordo com as

probabilidades que podem ser calculadas. Como a natureza consegue realizar

essa proeza é um mistério.

Os fótons funcionam como se fossem ondas enquanto eles

atravessam as fendas. Quando duas fendas estão presentes, a "função de

onda" pertencente a cada fóton atravessa cada fenda. As funções de onda são

superpostas ao longo de toda tela de detecção, ainda assim na tela, apenas

uma partícula, um fóton, aparece e sua posição está de acordo com regras de

probabilidade estritas. Então o que os homens interpretam como natureza

ondulatória dos fótons e como natureza corpuscular dos fótons deve aparecer

nos resultados finais.

Radiação infravermelha

Voltemos à experiência destinada ao estudo da distribuição da

energia no espectro do arco voltaico, descrita em 2. Quando se desloca a placa

negra - o elemento sensível do instrumento - para a zona vermelha do espectro

verifica-se um aumento da temperatura. Se deslocarmos a placa para lá da

zona vermelha do espectro, onde a vista já não detecta a luz, então o

aquecimento do disco ainda é maior. As ondas eletromagnéticas que produzem

este aquecimento chamam-se infravermelhas. Qualquer corpo, até no caso de

não iluminar, emite tais ondas. Por exemplo, um forno aquecido ou um

aquecedor numa casa emitem ondas infravermelhas que aquecem os corpos à

sua volta. Por isso, as ondas infravermelhas também se designam térmicas.

    As ondas infravermelhas, às quais a nossa vista não é sensível,

têm comprimentos superiores ao das ondas vermelhas. O máximo da energia

de radiação do arco voltaico e da lâmpada de incandescência corresponde aos

raios infravermelhos.

    A radiação infravermelha utiliza-se para secar revestimentos de

tintas e de vernizes, legumes, frutas, etc. Foram construídos instrumentos com

o auxílio dos quais a imagem infravermelha invisível do objeto se transforma

numa imagem visível. Fabricam-se binóculos e lunetas que permitem ver no

escuro.

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Page 16: Trabalho de Fisica Moderna

Radiação ultravioleta

Para lá do extremo violeta do espectro o instrumento também revela

um aumento de temperatura, mas verdade se diga, não muito alto.

Conseqüentemente, existem ondas eletromagnéticas cujo

comprimento é menor do que o da luz violeta - são as ondas ultravioletas.

    Para verificar a radiação ultravioleta, pode usar-se uma pantalha

coberta de substância luminescente. A pantalha começa a iluminar-se na parte,

na qual incidem os raios que se encontram para lá da zona violeta do espectro.

Os raios ultravioletas distinguem-se por uma alta atividade química.

As fotos emulsões são dotadas de maior sensibilidade à radiação ultravioleta.

Podemos verificar isto, projetando o espectro num local escuro sobre papel

fotográfico. Depois de revelado, o papel escurece mais para lá do extremo

violeta do espectro do que na sua parte visível.

Os raios ultravioletas não formam imagens visuais, são invisíveis.

Mas a sua ação na retina do olho e na pele é muito intensa e destruidora. A

radiação ultravioleta do Sol é insuficientemente absorvida pelas camadas

superiores da atmosfera. Por isso, nas zonas altas das montanhas, não se

deve estar na neve sem óculos de vidro escuros nem muito tempo sem roupa.

O vidro absorve intensamente os raios ultravioletas. Por isso, óculos escuros

de vidro, transparentes para o espectro visível, defendem os olhos da radiação

ultravioleta.

No entanto, em pequenas doses, os raios violetas têm ação curativa.

Uma exposição moderada ao Sol é proveitosa, em especial para os mais

novos: os raios ultravioletas contribuem para o desenvolvimento e a

consolidação do organismo. Para além da ação direta nos tecidos da pele

(formação de um pigmento de defesa - queimado do Sol, vitamina D2 ), os raios

ultravioletas têm ação sobre o sistema nervoso central, estimulando um

conjunto de funções vitais do organismo.

Os raios ultravioletas têm também uma ação bactericida. Eles

destroem muitas bactérias prejudiciais ao organismo e utilizam-se na medicina

com esse fim.

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Impactos produzidos

A mecânica quântica, aparentemente assunto hermético para a

maior parte das pessoas, teve conseqüências dramáticas no seu modo de vida.

Dela saiu os transistores e os circuitos integrados, base dos computadores

atuais e de inúmeros aparelhos eletrônicos, de celulares a TVs. A teoria

quântica fornece os instrumentos teóricos necessários para projetar lasers,

sem os quais seria impossível a comunicação pela internet (devido ao enorme

fluxo de informações) e que são a base dos CDs, DVDs e blu-rays.

Mesmo antes da popularização da internet, em 1993, o físico Leo

Lederman avaliava, no seu livro The god particle, que cerca de 25% do produto

interno bruto dos Estados Unidos estava ligado a tecnologias que dependiam

diretamente de fenômenos descritos por essa teoria.

A nanotecnologia que vem da mecânica quântica está associada a

diversas áreas (como a medicina,  eletrônica, física, química, biologia e

engenharia dos materiais) de pesquisa e produção na escala nano (escala

atômica). O princípio básico da nanotecnologia é a construção de estruturas e

novos materiais a partir dos átomos (os tijolos básicos da natureza). É uma

área promissora, mas que dá apenas seus primeiros passos, mostrando,

contudo, resultados surpreendentes (na produção de semicondutores, Nano

compósitos, Biomateriais, Chips, entre outros). Criada no Japão, a

nanotecnologia busca inovar invenções, aprimorando-as e proporcionando uma

melhor vida ao homem. Um dos instrumentos utilizados para exploração de

materiais nessa escala é o Microscópio eletrônico de varredura, o MEV.

Outra forma de utilizar essa tecnologia seria a aplicação mais

simples da nanotecnologia e que talvez seja a mais promissora. A criação do

material mais escuro do mundo, que absorve mais de 99,9% de toda a luz que

recebe pode permitir um novo patamar no aproveitamento da radiação solar

para geração de energia elétrica. Outra área de desenvolvimento promissor da

nanotecnologia é a geração de eletricidade em termopar (Efeito Seebeck)

semicondutor. Semicondutores não são indicados para um termopar de energia

elétrica através do calor na escala macroscópica. Sabe-se, contudo, que

junções semicondutoras podem gerar energia elétrica através da luz recebida

em células fotovoltaicas e nesse sentido estuda-se converter calor diretamente

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Page 18: Trabalho de Fisica Moderna

em energia elétrica com semicondutores na escala da nanotecnologia. Na

mesma linha estuda-se refrigerar um ambiente através de termopares da

nanotecnologia em efeito análogo (Efeito Peltier)

Efeito do trabalho na formação do aluno

Esse trabalho foi muito importante na nossa formação porque em

qualquer área que iremos atuar teremos contato com a mecânica quântica, pois

vamos ter que estar preparados para as novas tecnologias criadas a partir dela

como a nano tecnologia.

A nanotecnologia é extremamente importante para o Brasil, porque a

indústria brasileira terá que competir internacionalmente com novos produtos

para que a nossa economia siga crescendo e tecnologicamente também. Esta

competição somente será bem sucedida com produtos e processos inovadores,

que se comparem aos melhores que a indústria internacional oferece. Isto

significa que o conteúdo tecnológico dos produtos oferecidos pela indústria

brasileira terá de crescer substancialmente nos próximos anos e que a força de

trabalho terá de receber um nível de educação em ciência e Tecnologia muito

mais elevada do que o de hoje.

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Conclusão

Diante de uma física quântica capaz influenciar diversas áreas do

conhecimento humano, gerar idéias e controvérsias tão grandes, o ensino da

física quântica pode ser um elemento motivador e esclarecedor das

consciências.

Através da física quântica, percebendo que a física quântica pode ter

alguma relação bem mais estreita com a sua área de conhecimento mais

simpática do que ele poderia supor. Assim através do interesse despertado

pela profunda interdisciplinaridade da física quântica, o interesse pela física em

geral acaba crescendo também.

A física quântica prova que todos nós somos em essência iguais. Os

átomos que estão em mim são indistinguíveis dos que estão em você. Se

existe de fato uma base quântica para a nossa consciência, como sugere

Zohar, a física quântica pode servir de base para uma filosofia capaz de servir

de base para um novo conceito de sociedade. Uma sociedade sem divisões,

sem partidarismos, onde as diversidades não sejam mais justificativas para os

conflitos.

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Page 20: Trabalho de Fisica Moderna

BIBLIOGRAFIA

Livro:

Paul Tipler. Ótica e Física Moderna vol.4. 3ºedição. Ed.Guanabara Koogan

Site:

www.wikipedia.org

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