O documento discute a natureza dual da luz como onda e partícula. Explica que a luz se comporta como ondas eletromagnéticas que se propagam no vácuo, mas Max Planck e Albert Einstein demonstraram que a luz também é quantizada em pacotes discretos de energia chamados fótons, reconciliando as descrições ondulatória e corpuscular da luz.

1. A luz como uma onda e
como uma partícula

2. O que é uma onda?
“Uma onda é uma oscilação ou
perturbação que se propaga no espaço,
carregando energia, mas sem transporte
de matéria”.
Pode ser:
 Mecânica
 Eletromagnética

3. Ondas Eletromagnéticas
Onda eletromagnética:
 Se propaga no vácuo (Não precisa de
um meio material)
 É uma onda transversal

4. Ondas Eletromagnéticas
 Frequência: número de oscilações que
seus campos elétrico e magnético
realizam durante um segundo.
 Velocidade de propagação: 풗 = 흀. 풇
 Comprimento de onda: distância
entre valores repetidos sucessivos
num padrão de onda. 흀 =
풄
풇

5. Espectro Eletromagnético

6. Espectro Eletromagnético

7. Espectro da Luz visível
 A faixa do espectro que corresponde ao vermelho
possui o maior comprimento de onda e portanto a
menor frequência;
 A faixa do espectro que corresponde ao violeta
possui o menor comprimento de onda e portanto
maior frequência.

8. Espectro da Luz visível

9. Espectro da Luz visível

10. Luz onda ou partícula?
 Em 1887, Henrich Hertz, observou um fenômeno
interessante: em uma de suas atividades experimentais,
ele notou que faíscas no transmissor aumentavam a
sensibilidade do detector.
 Em 1903, Philip Lenard conseguiu identificar a
incidência de radiação ultravioleta juntamente
com as faíscas e, montou então um
experimento para verificar o fenômeno.
Através deste experimento percebeu que a luz
arrancava cargas elétricas (ainda não fora
descoberto o elétron) de uma placa emissora.

11. Luz onda ou partícula?
Em 1900 o físico Max Planck lançou a hipótese de que os corpos
aquecidos emitiam energia radiante em pacotes discretos, o qual
ele denominou de quanta. De acordo com ele, a energia de cada
pacote era proporcional à frequência da radiação.
푬 ~풇
Para tornar esta equação exata foi
introduzida uma constante de
proporcionalidade h. Essa constante
foi chamada de constante de Planck
(h), em homenagem ao físico. A
constante de Planck é dada pelo
número resultante do quociente
entre a energia pela sua frequência.
풉 =
풇
푬
Essa constante é uma grandeza fundamental da
natureza que serve para estabelecer um limite inferior
para a pequenez das coisas. Esta grandeza é
comparada a em grau de importância a velocidade da
luz e a constante universal da gravidade!
h = constante de Planck (6,63 x 10 –34 J.s)
A equação abaixo expressa a menor quantidade de
energia que pode ser convertida em luz de frequência
f. A radiação luminosa não é emitida de maneira
contínua, mas como uma corrente de fótons, cada um
deles vibrando com uma frequência f e transportando
uma energia igual hf.

12. Luz onda ou partícula?
Em 1905 o físico alemão Albert Einstein propõe que a
radiação eletromagnética (incluindo a luz) não se distribui
uniformemente pelo espaço como sugere a teoria ondulatória
da luz. Ela se concentra em pequenos quanta de energia.
Segundo ele a energia chega aos
elétrons em pacotes. Cada pacote é
um “quantum” de energia, ou seja,
carrega uma quantidade bem
definida de energia. Os “quanta” de
energia radiante foram batizados
de fótons.
No efeito fotoelétrico, os fótons interagem com a
matéria como se fossem partículas, mas a sua
propagação no espaço tem um comportamento
ondulatório.
A onda eletromagnética ao incidir sobre o material
transfere aos seus elétrons certa energia. Uma parte
dessa energia é usada para realizar o trabalho de
“arrancar” o elétron do material, o restante é
transformado em energia de movimento para o
elétron (energia cinética). Esse fenômeno pode
acontecer com vários materiais, mas pode ser mais
facilmente observado nos metais.