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Em estudos precedentes, ''Rayleigh-Jeans'' deduz a fórmula para a radiação ρT do corpo negro classicamente. | Em estudos precedentes, ''Rayleigh-Jeans'' deduz a fórmula para a radiação ρT do corpo negro classicamente. | ||
Edição das 23h20min de 18 de setembro de 2013
CONSTANTE DE PLANCK
A constante de Planck, simbolizada pela letra h, é uma das constantes fundamentais da Física, usada para descrever o tamanho dos Quantum. Tem um papel fundamental na teoria de Mecânica quântica, aparecendo sempre no estudo de fenômenos em que a explicação por meio da mecânica quântica se torna influente. Tem o seu nome em homenagem a Max Planck:
Ele foi um dos fundadores da Teoria Quântica. O valor de sua constante é de aproximadamente:
,
ou, com eV como unidade de energia:
,
ou, ainda, no Sistema CGS de unidades:
erg · s
Um dos usos dessa constante é a equação da energia do fóton, dada pela seguinte equação:
|
onde:
= energia do fóton, denominada quantum;
= constante de Planck;
= frequência da radiação. Lê-se "ni".
Constante reduzida de Planck
Em algumas equações de física, tal como a equação de Schrödinger, aparece o símbolo 
, que é apenas uma abreviação conveniente para 
, chamada de constante reduzida de Planck, ou para alguns, constante de Paul Dirac, diferindo da constante de Planck pelo fator 
. Consequentemente:
História
A Física Quântica tem sua origem com os estudos de Max Planck (1858 – 1947). Sua teoria propõe que cada átomo só pode trocar pacotes discretos de energia.
Um corpo negro teria a capacidade de absorver toda a radiação incidente, e também seria um emissor perfeito. O físico Kirchoff prova que a emissão de energia é dependente da temperatura e da frequência da radiação emitida.
Mas a fórmula de Raylegh-Jeans conduz à chamada catástrofe do ultravioleta, dada pela discrepância nos resultados teóricos em relação aos resultados experimentais. Este modelo satisfaz apenas para baixas frequências, uma vez que para altas energias, o valor da densidade de energia tende a um valor muito alto.
Podemos ver isso pela figura a seguir, comparando a curva da teoria clássica com as outras.
Em estudos precedentes, Rayleigh-Jeans deduz a fórmula para a radiação ρT do corpo negro classicamente.
Planck preferiu tratar a energia ε como se ela fosse variável discreta, e não como variável contínua como nas propostas anteriores. Desta forma, ele tomou
como conjunto de valores possíveis da energia. Deste modo, Δε é o intervalo entre estes valores.
Segue de toda esta análise de Planck, que ele poderia obter εméd ≈ kT quando os Δε forem pequenos, e εméd ≈ 0 quando os Δε forem grandes.
Segue que ele observa a necessidade de se escrever os Δε em função de uma variável crescente, no caso a freqüência ν. Após uma série de considerações, Planck supõe que há uma proporcionalidade entre as grandezas em questão, de modo que temos Δε ~ ν
Reescrevendo em forma de igualdade, obteve-se: Δε = h.ν
Onde h é a constante de proporcionalidade, então conhecida como a Constante de Planck.
Posteriormente, Planck determinou o valor da constante h, e tal valor ajustava melhor sua teoria aos resultados experimentais.
EISBERG, Robert RESNICK, Robert. Física Quântica – Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos e Partículas. Tradução de Paulo Costa Ribeiro, Ênio Costa da Silveira e Marta Feijó Barroso. Rio de Janeiro:Campus, 1979.
