De broglie e as ondas de materia

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De broglie e as ondas de materia

  1. 1. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP De Broglie e as Ondas de Matéria Difração de elétrons
  2. 2. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP Dualidade da luz
  3. 3. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP
  4. 4. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP Postulado de De Broglie • Partículas comportam-se como ondas. Simetria da natureza.
  5. 5. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP
  6. 6. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP .v B h m λ = Partícula m=1kg h=6,6 x 10 -34 J.s v= 10m/s 35 25 6,6 10 6,6 10B x m x Angstronλ − − = = Como detectar uma onda tão pequena?
  7. 7. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP Experimento de G. P. Thomson • Difração de elétrons
  8. 8. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP • Davisson-Germer Experiment •
  9. 9. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP A estrutura cristalina e as ondas associadas aos elétrons
  10. 10. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP Elétrons de energias diferentes
  11. 11. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP Estrutura Atômica e Ondas de Estacionárias (Postulado de De Broglie) • Elétrons comportam-se como ondas (De Broglie). • Elétrons orbitam o núcleo do átomo em órbitas quantizadas (Bohr). Como podemos unir esses dois conceitos? Os movimentos passarão a ser representados por ondas estacionárias e somente poderão ocorrer certos comprimentos de onda (ou freqüências). Esta quantização do comprimento de onda é um resultado direto de se limitarem ou imporem condições às ondas.
  12. 12. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP O comprimento de onda de De Broglie (λ = h/p) foi escolhido de tal modo que a órbita de raio r contivesse um número inteiro n de ondas de matéria, ou seja, Hipótese de Bohr para a quantização das órbitas 2 h pr n π=
  13. 13. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP O elétron só pode ocupar órbitas cujo perímetro coincida com o comprimento de onda de De Broglie!
  14. 14. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF PUC/SP Microscópios eletrônicos M.E. de Transmissão Microscópios eletrônicos são encontrados mais raramente por estudantes de biologia de nível médio. Em vez de usar a luz como uma fonte de iluminação, um feixe de alta energia de elétrons (entre 5 mil e 1 bilhões de elétron-volts) é enfocado por lentes eletromagnéticas (em vez do vidro nos ML). Os aumentos de resolução são obtidos pelo baixo comprimento de onda do feixe de elétrons, os aumentos de resolução atingem um limite teórico de 0.2 nm no microscópio de transmissão de elétrons (TEM). As ampliações alcançadas por TEMs são comumente mais de 100,000X e dependem da natureza da amostra e da condição do TEM.

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