REVISANDO
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A radiação eletromagnética esta praticamente em tudo ao nosso redor, seja por forma de telecomunicação, (rádios, televisão, internet, satélites). E corpos a certas temperaturas igualmente, emitem radiação térmica.
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A velocidade com que estas ondas eletromagnéticas e mecânicas se propagam pelo espaço é dado em função de λ e f:
Onde v é a velocidade da onda, λ é o comprimento de onda e f é a frequência em que essa onda oscila.
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A teoria clássica tinha uma discrepância relacionado a radiação térmica de alguns corpos. Esperava-se que a medida que a temperatura de um corpo aumentasse, sua frequência de onda irradiada também aumentaria. Ou seja, a medida que o corpo ficasse mais quente ele sairia do espectro da luz visível e nós não conseguiríamos mais ve-lo. O corpo ficaria invisível! O que não acontece experimentalmente. Este erro teórico foi chamado de "Catástrofe do Ultra-violeta".
Gráfico mostra a relação da radiação emitida (R) com relação a frequência (ν)
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Para contornar este problema, Max Plank após 5 anos estudando o assunto chegou a conclusão de que a radiação não era emitida de forma contínua e sim em pacotes discretos de energia, contrariando a teoria clássica. Esses pequenos pacotes de energia ele chamou de Quanta de energia. Após diversos testes experimentais, foi provado que a teoria de Max Planck conseguiu explicar a radiação térmica dos corpos, chegando a uma constante fundamental na natureza que nomeou-a em sua homenagem. A constante de Plank.
ou a constante reduzida:
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A teoria Plank precisou criar um corpo teórico (hipotético/ideal/perfeito) chamado de Corpo Negro. O Corpo Negro é todo corpo, quando incidido radiação sobre ele, ele absorve toda a radiação em todos os comprimentos de ondas e emite também toda a radiação de forma perfeita. Em outras palavras não há perdas na absorvição ou emissão da radiação.
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Plank então fez a correção a teoria que se tinha até então na física clássica, e a lei que descrevia o comprimento de corpos aquecidos era a lei de Rayleigh-Jeans. Planck então faz os ajustes adotando sua constante e com isso os dados experimentais condizem com a equação por ele sugerida:
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A lei de Plank respeita outras duas relações importantes quando se trata da radiação de corpos aquecidos: A lei de Stefan-Boltzmann e a Lei do deslocamento de Wien: No qual a lei de Stefan-Boltzmann nos diz a máxima intensidade irradiada pelo corpo negro e a lei do deslocamento de Wien nos diz que para a maxima emissão de um corpo há um comprimento de onda associado a uma certa temperatura, no qual o produto de ambos se mantém constante.
- Lei de Stefan-Boltzmann -
- Lei do deslocamento de Wien -
onde a constante de Stefan-Boltzmann é dada por: