Efeito fotoelétrico na perspectiva da teoria de Kuhn - parte 2/3
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Minicurso ministrado na III Escola Brasileira de Ensino de Física. Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus de Medianeira, PR.
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Efeito fotoelétrico na perspectiva da teoria de Kuhn - parte 2/3
- 1. Carlos Alberto dos Santos Professor Visitante Departamento de Ciências Exatas e Naturais Univ. Federal Rural do Semi-Árido Mestrado Nacional Profissional de Ensino de Física cas.ufrgs@gmail.com
- 4. cas.ufrgs@gmail.com Dualidade onda-partícula A hipótese do quantum de luz A equação de Einstein A teoria do gatilho De Broglie e Compton O efeito fotoelétrico Teoria de Kuhn Os experimentos de Millikan
- 7. Anomalia da intensidade da luz A intensidade da luz variava em função da posição da fonte L cas.ufrgs@gmail.com
- 8. Anomalia da intensidade da luz cas.ufrgs@gmail.comB.R. Wheaton, Hist. Studies Phys. Sciences, v.9, pp. 299-322, 1978.
- 9. Conclusão paradigmática cas.ufrgs@gmail.com Se a intensidade da luz não altera a energia do fotoelétron, é porque este já tem esta energia antes da interação com a luz. Ou seja, a luz não transfere energia no processo de liberação do fotoelétron. Então . . .
- 10. O que faz o elétron sair do material?
- 15. cas.ufrgs@gmail.com V0 determina a velocidade máxima dos elétrons, ou a energia cinética máxima Lenard deveria ter investigado a relação entre frequência e V0
- 16. cas.ufrgs@gmail.com Pela teoria clássica, quanto maior a frequência, maior a velocidade do fotoelétron. Questão óbvia: como seria a relação? 1. Velocidade proporcional à frequência? 2. Velocidade proporcional à raiz quadrada da frequência? 3. Ou que outra relação? Se Lenard tivesse investigado isso . . .
- 18. Na virada do século . . .
- 26. http://www.fisica.ufpb.br/~romero/objetosaprendizagem/Rived/2 0EfeitoFotoeletrico/Site/Animacao.htm
- 27. cas.ufrgs@gmail.com Mas . . . 1902 - 1912
- 30. 1906: Lienhop, aluno de Lenard, observou que o efeito não depende da temperatura. Considerou isso uma confirmação de teoria, pois para ele a oscilação dos elétrons no interior do átomo não depende da temperatura. cas.ufrgs@gmail.com
- 31. 1907-1909: Muitos pesquisadores investigaram diferentes materiais e todos chegaram à mesma conclusão: o efeito fotoelétrico não depende da temperatura à qual o catodo está submetido. cas.ufrgs@gmail.com
- 33. 1907: Ladenburg mostrou que: a velocidade do fotoelétron é proporcional à frequência da luz, como previsto pela teoria de Lenard. luz de qualquer frequência libera elétrons. Resultado contrário aos anteriores. Implica na necessidade de uma grande quantidade de diferentes frequências. Portanto, de muitos elétrons no átomo. cas.ufrgs@gmail.com
- 34. 1907: Abraham Joffé mostra que os dados de Ladenburg não definem uma relação linear entre v e f. Os dados são mais consistentes com a raiz quadrada de f, como previsto pela equação de Einstein. A confusão resulta da pouca quantidade e da grande dispersão dos dados experimentais e da medida do potencial retardador. Podiam ser ajustados a praticamente qualquer tipo de curva. cas.ufrgs@gmail.com
- 35. HUGHES, A.P.; DuBRIDGE, L.A. Photoelectric phenomena, 1932, p.17.
- 37. 1910: Experimentos mostraram que o átomo tinha poucos elétrons, como supunha Thomson. Portanto, era inconsistente o resultado de Ladenburg, ocorrência do fenômeno para todos os tipos de luz. cas.ufrgs@gmail.com Observação: nessa época ainda não existia o conceito de número atômico, que foi introduzido 3 anos depois, por Moseley.
- 38. 1911: Lenard e Ramsauer investigaram a ionização de gases por ultravioleta e mostraram forte correlação entre a emissão de elétrons e a absorção da radiação. Foram obrigados a concluir: cas.ufrgs@gmail.com A energia do elétron ejetado não vem do átomo, como originalmente assumido por Lenard, mas da absorção da luz.
- 41. [The photoelectric effect is a] comforting sign that a physicist need not restrict himself to subjects which by contemporary standards are already known and explained. B.R. Wheaton, Hist. Studies Phys. Sciences, v.9, pp. 299-322, 1978.
- 45. Como Einstein apresentou sua equação Para chegar à superfície e dali sair para o exterior, o elétron perde parte da sua energia sob a forma de trabalho, P, característico do material. Aplicando-se um potencial retardador, P, ao catodo, exatamente suficiente para impedir a liberação da carga elétrica, tem-se
- 46. A equação de Einstein em notação moderna
- 48. “Erro” Na página 195: As far as I can tell, this conception of the photoelectric effect DOES contradict its properties as observed by Mr. Lenard.