MODELO ATÔMICO DE DALTON:
O modelo da bola de bilhar (1803)
Átomo, uma minúscula partícula (esfera):
 maciça;
 indestrutível;
 impenetrável;
 indivisível;
 sem cargas elétricas
Modelo Atômico de Dalton
(1803)
Os raios catódicos: A descoberta do elétron
Com essas observações o alemão Goldstein
demonstrou que a luz esverdeada do tubo provinha do
eletrodo negativo(cátodo) e denominou-a raios
catódicos.
1859- Henrich Geissler e Julius Plucker –
experimento da passagem de corrente elétrica em
tubo contendo gás rarefeito obtendo uma luz
esverdeada.
As evidências sobre as partículas constituintes do átomo começaram a surgir de maneira mais concreta no
final de século XIX. Com experiências de descargas elétricas em gases rarefeitos.
MODELO ATÔMICO DE THOMSON
Síntese do Modelo Atômico de Thomson
• Em 1903 o cientista inglês Joseph J.Thomson, através de
experiências realizadas com gases concluiu que a matéria era
formada por cargas elétricas positivas e negativas sendo:
• Elétron- partícula subatômica de carga negativa.
Para Thomson o átomo seria:
 Uma esfera maciça e positiva, com cargas negativas distribuídas ao
acaso na esfera.
 A quantidade de cargas positivas e negativas seriam iguais tornando-
o neutro.
O experimento de Rutherford
Em 1910, Rutherford e sua equipe de
trabalho estudaram os ângulos, nos
quais as partículas alfa (α) são
desviadas e como passam através de
uma fina lâmina de ouro.
O fragmento de polônio foi colocado no interior de um bloco
de chumbo com um orifício através do qual saía um feixe
de partículas alfa provenientes do polônio.
Diante do feixe de partículas alfa foi colocada uma chapa
recoberta internamente com material fluorescente (ZnS),
para que nela se registrassem as cintilações provocadas
pela colisão das partículas alfa.
Em seguida colocou-se uma lâmina delgada de ouro (Au)
interceptando o feixe de partículas alfa (α).
NÍVEL MICROSCÓPICO
 O átomo contém imensos espaços vazios
 No centro do átomo existe um núcleo muito pequeno e denso.
 O núcleo do átomo tem carga positiva, uma vez que as partículas
alfa (positivas) foram repelidas
 Para equilibrar as cargas positivas existem os elétrons ao redor
do núcleo
 O raio do átomo é cerca de 10.000 vezes maior do que o raio do
núcleo
Conclusões de Rutherford
O átomo é formado por um núcleo muito pequeno e denso, com carga positiva,
no qual se concentra praticamente toda a massa do átomo. Ao redor do núcleo
localizam-se os elétrons neutralizando a carga positiva. Assim, ele criou o
Modelo Planetário do Átomo.
Modelo atômico de Rutherford
(1911)
• Baseando-se na teoria dos quanta de Max Planck e na
explicação de Einsten para o efeito fotoelétrico, que
consideravam que a energia se propaga na forma de
pacotes (quanta)
• Bohr postulou que os elétrons estão
confinados em certos níveis estáveis
de energia → estados estacionários de energia.
.
1° Postulado: Os elétrons descrevem órbitas circulares
estacionárias ao redor do núcleo, sem emitirem nem
absorverem energia
2º postulado: Fornecendo energia (elétrica, térmica, ....) a um átomo,
um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados
do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia
recebida em forma de luz (fenômeno observado, tomando
como exemplo, uma barra de ferro aquecida ao rubro).
 Cuantización de la energía. Hipótesis de Planck, publicada en 1.900.
 Para explicar la radiación del cuerpo negro el físico alemán Max Planck (1.858-
1.947), en 1900 propuso que cada una de las partículas que constituyen la materia
se comportan como osciladores armónicos de frecuencia de oscilación dada; pero
se aparta de las leyes de la Física clásica.
 Planck establece que la energía que emite o absorbe un átomo está formada por
pequeños paquetes o cuantos de energía. La energía de cada uno de los cuantos
que emite o absorbe el átomo viene dada por la expresión
 E = h . F
 Ya que la energía del átomo que se comporta como un oscilador puede aumentar o
disminuir sólo en cantidades enteras h.v, diremos que la energía de la radiación es
discontinua y esta cuantizada en la forma
 E = n.h.f
 Estos cuantos o fotones de energía radiante son tan pequeños que la luz que nos
parece continua de manera análoga a lo que ocurre con la materia, pero realmente
ambas son discontinuas.
 Planck ; resolveu o problema da radiação do corpo negro
quantizando a energia de um oscilador.
Para descrever o espectro das radiações eletromagnéticas emitidas por um corpo
quente (corpo negro), Max Planck introduziu a hipótese de que a energia de uma
onda eletromagnética de freqüência f pode apenas ter valores múltiplos de uma
energia mínima igual:
Segundo essa hipótese, a luz consiste na emissão de um
enorme número de pacotinhos de energia, chamados
quanta de luz.
fhE .
A energia emitida por um corpo negro é proporcional a sua
frequência.
Einstein aproveitou o conceito introduzido por Planck para explicar o efeito
fotoelétrico. Neste efeito quando raios de luz incidem sobre a superfície de certos
metais, elétrons são emitidos. A energia da onda é quantizada, como se a onda
eletromagnética fosse composta por partículas de energia, que são os fótons.
 O Modelo Padrão da Física de partículas é uma teoria que
descreve as forças fundamentais fortes, fracas, e eletromagnéticas,
bem como as partículas fundamentais que fazem toda a matéria.
 Os léptons são partículas de
interação fraca e, diferentemente dos
quarks, eles não possuem uma
qualidade chamada cor, e suas
interações são somente eletromagné-
tica e fraca, que, por sua vez,
diminuem com a distância.
 As partículas compostas feitas de
quarks e anti-quarks são os hádrons.
Estes incluem os mésons, os quais
obtêm os seus números quânticos de
um quark e de um anti-quark, e os
bárions, os quais obtêm os seus
números quânticos de três quarks.
As 12 partículas da matérias, os férmions,
separados nas três gerações.
Núcleo Atômico
 Para nos
referirmos
indistintamente a
um nêutron ou a
um próton,
usaremos o
termo núcleon.
Cada núcleo radioativo é caracterizado pela sua meia-vida
(T1/2), que é o tempo necessário para que uma dada massa se
reduza à metade por efeito dos decaimentos.
 É a quebra de núcleos pesados em núcleos mais leves
 Vantagens: Reação controlada
 Desvantagens: Lixo atômico
Aplicações:
Usinas nucleares
Bomba atômica
 Vantagens: Energia limpa
 Desvantagens: Não é controlada AINDA!
 Aplicações e ocorrências:
É a união de núcleos
leves em núcleos mais
pesados
Geradores de fusão (ainda a
serem melhorados)
Sol e estrelas
A física do muito pequeno
A física do muito pequeno

A física do muito pequeno

  • 2.
    MODELO ATÔMICO DEDALTON: O modelo da bola de bilhar (1803) Átomo, uma minúscula partícula (esfera):  maciça;  indestrutível;  impenetrável;  indivisível;  sem cargas elétricas Modelo Atômico de Dalton (1803)
  • 3.
    Os raios catódicos:A descoberta do elétron Com essas observações o alemão Goldstein demonstrou que a luz esverdeada do tubo provinha do eletrodo negativo(cátodo) e denominou-a raios catódicos. 1859- Henrich Geissler e Julius Plucker – experimento da passagem de corrente elétrica em tubo contendo gás rarefeito obtendo uma luz esverdeada. As evidências sobre as partículas constituintes do átomo começaram a surgir de maneira mais concreta no final de século XIX. Com experiências de descargas elétricas em gases rarefeitos. MODELO ATÔMICO DE THOMSON
  • 4.
    Síntese do ModeloAtômico de Thomson • Em 1903 o cientista inglês Joseph J.Thomson, através de experiências realizadas com gases concluiu que a matéria era formada por cargas elétricas positivas e negativas sendo: • Elétron- partícula subatômica de carga negativa. Para Thomson o átomo seria:  Uma esfera maciça e positiva, com cargas negativas distribuídas ao acaso na esfera.  A quantidade de cargas positivas e negativas seriam iguais tornando- o neutro.
  • 5.
    O experimento deRutherford Em 1910, Rutherford e sua equipe de trabalho estudaram os ângulos, nos quais as partículas alfa (α) são desviadas e como passam através de uma fina lâmina de ouro.
  • 6.
    O fragmento depolônio foi colocado no interior de um bloco de chumbo com um orifício através do qual saía um feixe de partículas alfa provenientes do polônio.
  • 7.
    Diante do feixede partículas alfa foi colocada uma chapa recoberta internamente com material fluorescente (ZnS), para que nela se registrassem as cintilações provocadas pela colisão das partículas alfa.
  • 8.
    Em seguida colocou-seuma lâmina delgada de ouro (Au) interceptando o feixe de partículas alfa (α).
  • 9.
  • 10.
     O átomocontém imensos espaços vazios  No centro do átomo existe um núcleo muito pequeno e denso.  O núcleo do átomo tem carga positiva, uma vez que as partículas alfa (positivas) foram repelidas  Para equilibrar as cargas positivas existem os elétrons ao redor do núcleo  O raio do átomo é cerca de 10.000 vezes maior do que o raio do núcleo
  • 11.
    Conclusões de Rutherford Oátomo é formado por um núcleo muito pequeno e denso, com carga positiva, no qual se concentra praticamente toda a massa do átomo. Ao redor do núcleo localizam-se os elétrons neutralizando a carga positiva. Assim, ele criou o Modelo Planetário do Átomo. Modelo atômico de Rutherford (1911)
  • 12.
    • Baseando-se nateoria dos quanta de Max Planck e na explicação de Einsten para o efeito fotoelétrico, que consideravam que a energia se propaga na forma de pacotes (quanta) • Bohr postulou que os elétrons estão confinados em certos níveis estáveis de energia → estados estacionários de energia.
  • 13.
    . 1° Postulado: Oselétrons descrevem órbitas circulares estacionárias ao redor do núcleo, sem emitirem nem absorverem energia
  • 14.
    2º postulado: Fornecendoenergia (elétrica, térmica, ....) a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz (fenômeno observado, tomando como exemplo, uma barra de ferro aquecida ao rubro).
  • 15.
     Cuantización dela energía. Hipótesis de Planck, publicada en 1.900.  Para explicar la radiación del cuerpo negro el físico alemán Max Planck (1.858- 1.947), en 1900 propuso que cada una de las partículas que constituyen la materia se comportan como osciladores armónicos de frecuencia de oscilación dada; pero se aparta de las leyes de la Física clásica.  Planck establece que la energía que emite o absorbe un átomo está formada por pequeños paquetes o cuantos de energía. La energía de cada uno de los cuantos que emite o absorbe el átomo viene dada por la expresión  E = h . F  Ya que la energía del átomo que se comporta como un oscilador puede aumentar o disminuir sólo en cantidades enteras h.v, diremos que la energía de la radiación es discontinua y esta cuantizada en la forma  E = n.h.f  Estos cuantos o fotones de energía radiante son tan pequeños que la luz que nos parece continua de manera análoga a lo que ocurre con la materia, pero realmente ambas son discontinuas.
  • 16.
     Planck ;resolveu o problema da radiação do corpo negro quantizando a energia de um oscilador.
  • 17.
    Para descrever oespectro das radiações eletromagnéticas emitidas por um corpo quente (corpo negro), Max Planck introduziu a hipótese de que a energia de uma onda eletromagnética de freqüência f pode apenas ter valores múltiplos de uma energia mínima igual: Segundo essa hipótese, a luz consiste na emissão de um enorme número de pacotinhos de energia, chamados quanta de luz. fhE .
  • 18.
    A energia emitidapor um corpo negro é proporcional a sua frequência.
  • 19.
    Einstein aproveitou oconceito introduzido por Planck para explicar o efeito fotoelétrico. Neste efeito quando raios de luz incidem sobre a superfície de certos metais, elétrons são emitidos. A energia da onda é quantizada, como se a onda eletromagnética fosse composta por partículas de energia, que são os fótons.
  • 20.
     O ModeloPadrão da Física de partículas é uma teoria que descreve as forças fundamentais fortes, fracas, e eletromagnéticas, bem como as partículas fundamentais que fazem toda a matéria.
  • 21.
     Os léptonssão partículas de interação fraca e, diferentemente dos quarks, eles não possuem uma qualidade chamada cor, e suas interações são somente eletromagné- tica e fraca, que, por sua vez, diminuem com a distância.  As partículas compostas feitas de quarks e anti-quarks são os hádrons. Estes incluem os mésons, os quais obtêm os seus números quânticos de um quark e de um anti-quark, e os bárions, os quais obtêm os seus números quânticos de três quarks. As 12 partículas da matérias, os férmions, separados nas três gerações.
  • 22.
    Núcleo Atômico  Paranos referirmos indistintamente a um nêutron ou a um próton, usaremos o termo núcleon.
  • 24.
    Cada núcleo radioativoé caracterizado pela sua meia-vida (T1/2), que é o tempo necessário para que uma dada massa se reduza à metade por efeito dos decaimentos.
  • 25.
     É aquebra de núcleos pesados em núcleos mais leves  Vantagens: Reação controlada  Desvantagens: Lixo atômico Aplicações: Usinas nucleares Bomba atômica
  • 26.
     Vantagens: Energialimpa  Desvantagens: Não é controlada AINDA!  Aplicações e ocorrências: É a união de núcleos leves em núcleos mais pesados Geradores de fusão (ainda a serem melhorados) Sol e estrelas