A DUALIDADE ONDA-PARTÍCULA (Física quântica para principiantes 4)
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- Опубликовано: 17 сен 2024
- Este vídeo é parte integrante da aula contida em:
sites.google.c...
Como uma partícula pode ter uma frequência como Einstein propos para resolver o problema do efeito fotoelétrico (E=h.f)?
Frequência é uma característica das ondas e não das partículas.
Onda e partícula são entidades muito diferentes. Nesta aula (clique aqui para acessar) explicamos as características das ondas.
Onda e partícula têm comportamentos e características totalmente diferentes.
PARTÍCULA X ONDA
Partícula:
Ao ouvirmos a palavra partícula quase que imediatamente imaginamos uma bolinha, não é? Bem, a idéia é mais ou menos essa. Isso quer dizer que uma partícula é “algo material” que possui certa quantidade de massa bem localizada, concentrada, como uma bolinha mesmo.
Assim, essa porção bem localizada de matéria se desloca de um ponto a outro do espaço carregando energia e informação.
Ondas:
Diferente das partículas que são objetos materiais que tem massa e carrega com ela a informação, no caso das ondas, há transmissão de energia e de informação, porém sem que massa alguma carregue essa energia. Elas fazem isso sem transportar matéria, apenas por perturbações em um meio (no caso das ondas mecânicas) ou em campos elétricos e magnéticos (no caso das ondas eletromagnéticas).
EVIDÊNCIAS EXPERIMENTAIS DO FÓTON
Robert Millikan
APESAR DE TODA A CONTROVÉRSIA, a hipótese de Einsten, de que a luz é contituída de pacotes de energia, os quanta ou fótons, foi validada experimentalmente no ano de 1914 (9 anos depois de ser proposta) pelo físico estadunidense Robert Andrews Millikan.
O interessante nessa história é que Millikan confirmou a hipótese de Einstein, mas seu objetivo ao realizar os experimentos era justamente o oposto, ele queria provar na verdade que Einstein estava errado.
Reconhecidamente um competente experimentalista, Millikan passou 10 anos da sua vida tentando mostrar que Einstein estava errado. No entanto, obteve resultados tão precisos da constante de Planck que não apenas validou a equação de Einstein, como teve seu trabalho reconhecido na outorga do prêmio Nobel de Física de 1923.
No ano de 1921 Einstein recebeu o prêmio Nobel por ter previsto teoricamente a lei do efeito fotoelétrico.
EFEITO COMPTON
Em 1922 o físico estadunidense Arthur Holly Compton, após realizar alguns estudos sobre a interação radiação-matéria, percebeu que quando um feixe de raios X incidia sobre um alvo de grafite, sofria um espalhamento. Compton observoui que a frequência dos raios X espalhados era sempre menor do que a frequência dos raios X incidentes, dependendo do ângulo de desvio. Nunca maior, mas sempre menor. A figura abaixo nos mostra o esquema da ocorrência desse fenômeno, conhecido como Efeito Compton.
Para explicar esse fenômeno, Compton inspirou-se na abordagem de Einstein, ou seja, ele interpretou os raios X como sendo feixes de partículas (fótons) e a interação como sendo uma colisão de partículas (como colisão de bolinhas de bilhar). A energia do fóton incidente, de acordo com Einstein e Planck, seria E =h.f .
Quando o fóton "bate" no elétron, ele transfere uma parte de sua energia para o elétron (que adquire energia cinética). Como A ENERGIA SEMPRE SE CONSERVA, esse energia ciética adquirida pelo elétron veio do fóton que tem sua energia diminuída depois da colisão, logo, sua frequencia também diminui (pois E = h.f)
O PRINCÍPIO DA COMPLEMENTARIDADE
No início de 1927, Bohr teve a ideia de que as radiações e também a luz (e ainda outras entidades fundamentais do mundo) não eram partículas, muito menos ondas. Nem faria sentido dizer o que eram essas entidades fundamentais, pois nosso conhecimento tem limite (como já dissera o filósofo Kant, no século XVIII)
“Lidamos com ‘representações’ da realidade, portanto, não temos acesso às coisas em si”.
O uso de um determinado esquema: ’corpuscular’ - ou ‘ondulatório’ - dependeria do tipo de experimento usado. Assim, pelo princípio da complementaridade, um fenômeno pode ser, ou ‘corpuscular’ ou ‘ondulatório’; mas nunca ambos ao mesmo tempo.
Mas o que faria um experimento enquadrar-se num quadro ou outro?
Se pudermos inferir a trajetória do quantum (fóton) detetado o fenômeno é corpuscular.
Logo, quando se produzem interferências - não temos trajetória; e vice-versa.
Essas 2 descrições dão conta de descrever os fenomenos; ou seja, não haveria uma maneira mais completa de representar uma entidade quântica que em alguns experimentos se comportaria como partícula - e, em outros, como onda.
Desta forma, a luz (radiações em geral) e outras entidades quânticas que estudaremos mais tarde, não são ondas nem partículas mas são as duas coisas.
As características ondulatórias e corpusculares não se excluem, mas SE COMPLEMENTAM.
#dualidadeonda-particula
#efeitocompton
#princípiodacomplementaridade
Eu já li muitos livros sobre física, cosmologia, de vários divulgadores científicos. mas nada parecido com a clareza desta série sobre física quântica. Parabéns Daniel.
S´estou testando se este comentário se perdeu?
@@excelfutura2111111
E Deus seja louvado sempre !
Parabéns e muitas felicidades em seus caminhos!
Que olhos lindos ! Da idade do nosso filho,parabéns!
Show !!!
Eu não sou bom com cálculos matemáticos, mas sou bom de entender os princípios e conceitos quando alguém atiça minha imaginação. Eu consegui SENTIR o conceito da dualidade, entender como a palavra "complementaridade" é precisamente usada pra tornar real (pra nós, e não pra natureza) a possibilidade de transformar um conceito corretamente pré estabelecido em algo além, algo que é quase entendido como uma oposição ou contradição pela nossa linguagem (e que por tanto que se choca com nosso entendimento de realidade) mas que também se aplica, de forma correta, brutalmente indiferente ao nossos conceitos de realidade. Obrigado pela aula.
Valeu professor Daniel!
Tenho 70 anos e finalmente
estou aprendendo bastante com suas aulas!!!
Deus o abençoe!
da uma tristeza ver poucas pessoas verem essa obra de arte
BOM GOSTO VEM DE BEÇO.
O QUE O FÓTON ERA ANTES DA MEDIDA, ANTES DE SER OBSERVADO?
@@cientista3820Foton é um conceito físico CRIADO por Einsten. CONCEITO!
NÃO CONSIGO PARAR DE ASSISTIR AS AULAS DESSA SÉRIE......VALEU PROFESSOR
Eu que agradeço Ricardo!
Beleza maravilha!.
Estou na quarta aula. Preciso comentar: O professor é simpático e objetivo nas aulas, ou seja, não enrola, não tem longos hiatos.
Senti no vídeo uma boa ou excelente didática, clarificando o assunto com muita propriedade. Como não domino a física(sou apenas muito curioso sobre a matéria), não posso bater o martelo com convicção mas, como leigo, estou adorando. Mil parabéns.
Ps. Vou continuar até o fim.
Como sempre, suas aulas são sensacionais...
Cada aula do Professor Daniel é um pacote quântico de conhecimento se propagando pelo universo!!! Incrível como ele consegue equilibrar a matemática com os conceitos físicos de forma tão clara. Parabéns!!!!
Muito bom " o mundo não ta preocupado com o que a gente pensa dele".
Amei suas aulas , ate um leigo como eu consegui entender bastante !! Parabéns
Cara, física é tão incrível, mas quando a filosofia explica através de uma semi-óptica, como no caso da complementaridade, é de cair uma lágrima do olho, é explendido. Primeira vez que tenho um contato aprofundado (na verdade a ponta do iceberg) com física quântica.
Excelente senhor! Sem voltas desnecessárias, sempre com o fundamento em "explicar o que eh visto", e não em partir da teoria. Acho que a fisica deveria ser ensinada de um modo completamente diferente. De forma cronologica aprensentando os experimentos e nao as teorias, e pedindo para os alunos pensarem sobre o que foi visto e como descrever, porque na verdade fisica e matemática em sua essencia eh isso.
Esse seu aluno é muito parecido com o “Mano” do canal aviões e músicas do Lito! 😂 … E, aproveito para parabenizar o professor Daniel, por sua inteligência e capacidade de transmitir conhecimentos de forma objetiva e clara!
Sua aula é muito massa, facilita o entendimento, direto ao ponto. Faz muitas aulas como essa professor, vale muito assistir.
Que professor sensacional, maravilha de de aula. Parabéns
PARABÉNS PELAS AULAS, ASSIM FICA FÁCIL ESTUDAR FÍSICA.
Voltando para assistir toda a série de novo! Fantástico!
Estou lendo Thomas Kuhn, abri um sorriso ao ouvir "paradigma" kkkkk. Muito bom, professor!
Excelente, professor!! Obrigada pelos videos!!
VOCÊ É UMA ANJO, MERECE O MUNDO
Parabéns
Obrigado Lazaro
Vídeo excelente! Foi da Física a Filosofia com muita propriedade e didática sensacional.
Show
essas aulas são incríveis, tão me ajudando muito, muito obrigado por essas aulas❤
Excelente aula, com didática simples e sem amparo de slides. A linguagem e a cronologia das aulas são pontos importantes.
Parabéns professor Daniel.
É professor...sempre o objetivo se misturando com o subjetivo!!
Excelente aula👋👋👋
Adorei
Seus vídeos são incríveis! Você tem uma didática excelente, poucos conseguem falar sobre esses temas de maneira tão gostosa e compreensível.
o massa é que eu acabei de estudar esse assunto ( ondas) e antes de ir para acústica estou vendo seus videos. Obrigado! nunca imaginei que a introdução da química com toda a parte de atomística , chegando até as ondas estacionárias tinha ligação com as ondas e fotons gerados pela física.
Tu tens uma didática excelente! Parabéns! Tô maratonando teus vídeos!
Obrigado Flávio!
Fiquei tão fascinado por suas aulas que depois de muito tempo longe da sala de aula, resolvi cursar física no IFCE!
@@fisicaprof.daniel Sim, minha primeira graduação foi engenharia elétrica, e hoje estou cursando Física com único objetivo de partir para pesquisa na área de Óptica ou Quântica.
Profundo o pensamento do Bhor! Complementaridade, a luz é onda ou particula de acordo com o experimento que fazemos, então, a realidade vai depender do observador já que o a natureza está pouco ligando para o que pensamos ou não a respeito dela. Este entendimento tem dado asas à pseudo ciência, creio que por falta de compreender o que de fato Bhor quiz dizer, Já que a mecânica quântica trata se de universo demasiadamente pequeno.
era isso que eu tava procurando, que fosse explicado ao invés de me fazer decorar fórmulas
Meudeus, mano. Que loucura! Adorei.
Obrigado Jessica!
Gostei da sua forma de expressar a física quântica...de forma amorosa e de mente aberta para possíveis pesquisas...Muitos cientistas defendem de forma rígida e imutável...a visão filosófica de Bhor da sua forma de expressar, é fantástica...tomara que novos cientistas continuem as pesquisas como Bhor iniciou...agradeço Professor
É impressionante como física e filosofia, podem ser pares.
uma didática incrível, estou amando essa serie
Parabéns Prof. Daniel. Eu conheci seu canal esta semana e seus vídeos são excelentes!!
O tema da Física Quântica é complexo, mas você consegue ser conciso, preciso e leve ao mesmo tempo. Obrigado por dispor este trabalho, tão importante para a divulgação da ciência.
Eu que agradeço, Marcelo!
Uma aula mió que a otra sô!!
Parabéns professor!!!
Qto informação de qualidade e didática!!
Obrigado pelo canal!!
Obrigado!
Obrigado por uma explanação tão clara deste assunto
Parabéns Daniel eu me sinto agora capaz com às suas aulas de compreender com clareza, e agora diante de todos esses vídeos sobre física quântica Você poderia explicar o colapso da função de ondas obrigado
Ai, tu explica muito bem, ja assisti diversas palestras, vídeos, artigos, e sua explicação é muito boa, principalmente na parte ali de que as formulas empíricas são somente reflexo da nossa interpretação da natureza, parabens
Muito bom professor
Obrigado Antônio
Parabéns professor, excelente aula
Grandiosidade de sabedoria!...
Sujeito é muito bom mesmo
Brilhante explicação 🍀🍀
Obrigado Hernany!
Estou na faculdade e uso as suas aulas pra complementar a matéria. Parabéns professor, você é muito bom no que faz!
Adorando suas aulas, didática maravilhosa, sempre cpt e dando o devido 👍🙏
Quanta! Observação ensacional.
Tem muita gente falando mícrons por aí.
Mícron-micra ( pl )
Pois é Roberto. A palavra original usada por Einstein para denominar essas "partículas de luz" foi "quantum-quanta". Daí vem diretamente a ideia de quantum de ação (muito usado por Bohr) e quantização. Mais de 20 anos depois que a palavra fóton foi adotada (gosto muito mais da palavra fóton). Não me lembro de ter lido ou ter ouvido o uso da palavra micron nesse sentido.
@@fisicaprof.daniel Bom dia professor!
Não , de forma alguma.
Mícron ou micrômetro tem seu plural, micra (que eu prefiro) e é só um exemplo que em nada está relacionado a Quantum-quanta.
Todavia já se usa por aí mícrons e mícrones.
Ao meu ver o 1o é muito americano e o 2o muito português (de Portugal)
Rs
Parabéns professor.
Legal o vídeo amigo
Ótimas explicações, eu ainda me pergunto pq esse canal ainda não bateu 1 milhão de inscritos!
O observador é sempre a coisa observada!...
Muito bom Professor Daniel
Nossa!! Excelentes explicações. Parabéns.
Que playlist incrível, muitíssimo obrigado, que Deus te abençoe muito!
Muito bom seu canal muito instrutivo parabéns pela sua idealização. Rodrigo Rocha
Parabéns, teacher! 😊
Cara... explicação perfeita!!! Parabéns!!!
Parabéns pelo vídeo
Demorei pra achar esse vídeo e valeu muito a pena! Explicação como nenhuma outra, sensacional!
Professor, já li meia dúzia de vezes que algum cientista destes famosos disse que se alguém já afirmou que entendeu a física quântica, então não entendeu nada. Mas suas aulas são tão esclarecedoras que me sinto tentado a dizer que estou entendendo tudo. E agora? Como resolvo esse paradoxo 😅?
hahaha... o paradoxo de Gilberto! Essa frase que vc citou foi dita pelo brilhante físico estadunidense Richard Feyman. "Se você acha que entendeu alguma coisa sobre mecânica quântica, então é porque você não entendeu nada." Penso que o que Feyman quis dizer é que a FQ é tão fortemente contra-intuitiva que compreende-la significa subverter (des-entender) nossa compreensão do que é a física clássica e no final das contas, do que é a própria física (vale lembrar aqui que a Interpretação de Copenhague estabelecia a FQ como uma ciência não-deterministica, ou seja uma ciência probabilística e isso até hoje é difícil de ser digerido por muita gente). Ao mesmo tempo, Feyman adorava ironia. De qq forma essa é uma frase irônica e provocadora, que faz a gente pensar no que significa entender ealmente alguma coisa.
Me inscrevendo com gosto, um assunto desses e a forma explicativa em alto nível, parabéns pelo conteúdo professor!
Obrigado pela aula.Excelente.
Então tipo assim professor, a dúvida era "pq só podem ser emitidos elétrons se incidir Energia com determinada frequência? Sendo que é só eu aumentar a quantidade de energia que uma hora os elétrons seriam emitidos.", Einstein então para responder adotou que a luz tem uma característica corpuscular... Isso se deu por que? Pq os elétrons tem massa tbm? E por conta disso era única solução, para que os elétrons saíssem da placa, pois se a luz é uma partícula então a colisão entre ela é o elétron faria com que eles fossem arremessados. Então apenas uma particula de luz com determinada energia teria força suficiente para arremessar o elétron após a colisão...
Muito obrigado professor! Sua explicação foi didática e compreensível!
Será que podemos ver a resposta do Professor Daniel? Seria muito útil. Muito obrigada!
Creio que tem a ver com RESSONÂNCIA……..Para que o elétron seja estimulado a ponto de se desprender de sua órbita, ele deve receber energia de uma fonte externa que gere ondas com frequência vibratória idêntica a dele…….
👋👋👋💫💫
Cara! Q tesouro isso!
Parabéns pela aula...
Excelente explicação.👏👏
Que aula show !!!
Explicação perfeita. Merecia muito mais reconhecimento!
Obrigado Mirela
Explicações muito boas!!
Olá Professor Daniel!
Estou a rever esta aula depois da da anterior e fiquei encalhada. Qual é exactamente o cálculo que o Compton faz, entre a energia do rx que incide na placa de grafite, a que se espalha na placa e a que é projectada, para concluír que a energia cinética projectada é exactamente igual a....? Perdi-me. Estou bloqueada, mas essa aula é absolutamente B R U T A L!! É uma verdadeira revolução!! A partir daqui a pessoa fica completamente viciada. Muito obrigada, Professor!!
Olá Isabel. Um prazer te ver de volta ao canal. O trabalho do Compton foi importante, entre outros aspectos, pq ele comprovou definitivamente a dimensão corpuscular o fóton que já havia sido prevista pelo Einstein no efeito fotoelétrico. Ao medir a energia do feixe de raio X refletido pela amostra de grafite ele percebeu que a frequência era sempre menor que a frequencia do raio x incidente. Como previsto por Einstein, a energia do fóton é dada pelo produto da constante de Planck (h) pela frequencia da radiação (f): E = h.f. Ao incidir na amostra de grafite, os fótons de Raio X transferem uma parte de sua energia para os elétrons livres da amostra (que acabam saltando da amostra). Como a energia se conserva, os fótons de R-X perdem uma parte de sua energia. Considerando E = h.f (lembrando que h é uma constante), o feixe é refletido com uma frequencia menor dado que a energia do fóton depende de sua frequencia (sendo que essa diferença de energia é justamente a energia que o elétron absorveu). No efeito fotoelétrico Einstein considerou apenas a situação na qual o fóton transfere toda sua energia para o elétron. Compton vai além disso, generalizando a ideia.
Muito obrigada, Professor Daniel, pela sua resposta! A leitura da sua explicação, tornou mais fácil a compreensão. Mais... não entendo como é que bloqueei com o vídeo, que está tão claro como a água! Muito obrigada pelo seu cuidado na resposta, Professor Daniel!!
Cara!!!!! Que didática maravilhosa!!!!! Parabéns!
Ótimo vídeo
😱😱😱😱 será q tô mesmo entendendo?! Kkk que top!!!👏👏
sensacional
Ah, tá. Estudando o princípio da incerteza vamos ficar com mais certeza.
Professor suas aulas são muuuuuuito boas, parabéns!!! Inscrita no seu canal. A pergunta é: o senhor tem uma plataforma onde encontro mais aulas? Eu quero mais aulas!!!!!!
Valeu!
Coisa boa professor!!!!!
Existe mais algum estudo que relacione outros corpos com massa a ondas? No caso, algo de massa maior que partículas.
Elas são muito menores e mais rápidas que a gente. Seria possível que algo igualmente maior e mais lerdo nos visse da mesma maneira? Que algo no universo nos interpretasse também com essa dualidade?
🤔Em outras palavras a forma como observamos e nomearmos essa realidade independe da gente porque a natureza tem uma realidade, mas esta realidade acaba sendo reforçada pelo princípio da incerteza desses comportamento 🤔 será isto professor?... Se eu entendi 🤔...
Parabéns pela explicação 👏🏻 e mais uma vez obrigado 🙏🏻
Sensacional. 👏🏽👏🏽👏🏽👏🏽👏🏽
Achei suas aulas recentemente e não perco uma. Estou descobrindo. Parabéns pelo trabalho.
Nesta aula no finalzinho,o professor disse algo sobre a natureza não estar nem ai para a o observador.
Eu sempre defendo esta interpletação, a natureza não esta nem aí com o observador.
No entanto para não cair nas fantasias do misticismo e do destino, ou da Matrix, preferi entender que a natureza física das coisas da importância ao observador, e se comporta como o observador espera que elas se comportem.
Para aceitar isto eu levo em conta uma observação de Luis de Boglie , que a onda e a guia da partícula,que indica o caminho que a particula deve tomar.
Isto para mim soa como inteligência consciêncial, e as particulas,cada uma segundo o espaço que ocupa escolhe segundo as opções de sua onda de possibilidades, o momento de se manifestar .
Algumas partículas aínda não conhecidas experimentalmente, o espaço que sua onda ocupa é tão pequeno que suas possibilidades se resume em duas: existir ou não existir.
Então para finalizar eu diria que a natureza, metade dela não esta nem aí com o observador, mas a outra metade obedece 100% a vontade do observador, a onda está por aí o tempo todo para todos, mas se uma das partes quiser vê-la tera que decidir montar um experimento, no entanto se ele conseguir montar o experimento a onda se curva a sua vontade imediatamente.
Obrigada professor ,vou devorar seu conteúdo,, abraço.
Sensacional essa série, A aulas seguintes já foram publicadas? Só encontrei até a aula 4.
Professor, muito obrigada pelas aulas!
Professor, muito boas suas aulas, o senhor tem uma ótima didática, explica tudo de maneira clara e fácil de entender, o que eu não tinha conseguido até agora
Quanto mais avançamos no conhecimento científico concebimos o desconhecido.
Professor Daniel, show de bola o vídeo! Tô curtindo demais o conteúdo dessa playlist! Apenas senti falta do nosso amigo Louis de Broglie e o experimento de Davisson-Germer nessa quarta aula...
Ôpa! Encontrei De Broglie... Tá na próxima aula! 😉👏🏻👏🏻👏🏻
Espero que tenha gostado
Eu sou péssima em física e preciso acertar questões no Enem e suas aulas são fantásticas... Grava mais focando no Enem pfvrr
Obrigado Larissa. Sugestão anotada.
Excelente seu canal o que acha dos ovnis ?
Imagine uma pedra redonda se movendo pelo mar, ela se move como uma partícula, mas por onde passa deixa um rastro de onda. É exatamente assim que eu vejo a dualidade onda-partícula, as partículas se movem pelo campo elétrico deixando um rastro de onda magnética por onde passam, quânticamente é tão rápido que parece instantâneo, mas isso ocorre porquê o campo é eletromagnético e esses dois fenômenos estão interligados.
Estou amando as aulas
MUITO BEM EXPLICADO! EU AMEI
Obrigado Sara.
Super esclarecedor e compreensível