Na
fisica
um
quantum
(plural:
quanta
) e a menor quantidade de qualquer
grandeza fisica
envolvida numa interacao. A nocao de que uma grandeza pode ser “quantizada” vem da “hipotese da
quantizacao
”.
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1
]
Isso implica que a magnitude dessas grandezas podem apenas assumir valores discretos, que sao multiplos inteiros da unidade de um
quantum
.
Por exemplo, a
energia
e o
momento angular
de um
eletron
em um
atomo
so pode existir em certos valores discretos e um
foton
e um
quantum
da luz (e de qualquer
radiacao eletromagnetica
).
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]
A palavra
quantum
, advinda do
adjetivo
interrogativo "
quantus
" do
latim
(em
portugues
, "quanto") foi empregada como "
quanta
" referente a eletricidade por
Philipp Lenard
em um artigo sobre o
efeito fotoeletrico
, entretanto o fisico alemao deu os creditos da palavra a
Hermann von Helmholtz
[
3
]
por este ser um dos primeiros assim como
Julius von Mayer
em seus trabalhos sobre a formulacao da
primeira lei da termodinamica
, a utiliza-la na fisica como referencia a
calor
.
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]
Foi somente a partir do trabalho dos termos "
quanta
de materia e eletricidade" serem utilizados por
Max Planck
em seus trabalhos sobre a
radiacao de corpo negro
,
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]
publicado entre 1900 e 1901, que o termo passou a ser largamente empregado na fisica.
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6
]
Em 1905, em resposta tanto aos trabalhos teoricos de Max Planck, quanto aos trabalhos experimentais de Lenard,
Albert Einstein
sugere que a radiacao existiria em forma de pacotes espacialmente localizados, chamados por ele de "
quanta
de luz
" (do alemao:
Lichtquanta
, tambem conhecido como
foton
).
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]
O conceito de "quantizacao" da radiacao foi descoberto por Max Planck, numa tentativa de entender a radiacao emitida por objetos aquecidos, conhecida como
radiacao de corpo negro
. Ao se assumir que a energia possa ser absorvida ou emitida apenas em pacotes
diferenciais
, denominados por ele de "agrupamentos" ou "elementos de energia",
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]
Planck levou em consideracao que alguns objetos quando aquecidos mudam de cor.
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9
]
Em 14 de dezembro de 1900, Planck relata suas descobertas a
Sociedade Alema de Fisica
, introduzindo a ideia de que quantizacao pela primeira vez associada aos seus estudos sobre a radiacao de corpo negro.
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]
Quanto aos resultados de seus experimentos, Planck deduziu valores numericos de h, conhecido como
constante de Planck
, valores mais precisos para a unidade de
carga eletrica
e para a
constante de Avogadro-Locschmidt
. As teorias de Planck, apos terem sido validadas, suas descobertas renderam a ele o
Premio Nobel de Fisica
de 1918.
A quantizacao das grandezas e a definicao do
quantum
sao bases da
mecanica quantica
. A ideia de quantizacao de energia e suas consequencias na interacao de energia e materia (
eletrodinamica quantica
) e parte da estruturacao fundamental para entender e descrever a natureza na fisica quantica. (Atomos e materia geralmente sao estaveis porque eletrons so existem em niveis de energia discretos num atomo).
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carece de fontes
]
Referencias
- ↑
Wiener, N. (1966).
Differential Space, Quantum Systems, and Prediction
. Cambridge: The Massachusetts Institute of Technology Press
- ↑
Illingworth, Valerie (1994).
The facts on file dictionary of astronomy
(em ingles) 3 ed. New York: Facts on File. p. 361.
ISBN
0-8160-3184-3
- ↑
BREWER, E.C. (1898).
≪Quantum suf'ficit≫
.
Dictionary of Phrase and Fable
. Consultado em 13 de abril de 2015
- ↑
Herrmann, Armin (1991). "
Heimatseite von Robert J. Mayer
" (in German). Weltreich der Physik, GNT-Verlag. Archived from the original on 1998-02-09.
- ↑
Planck, M
. (1901). "
Ueber die Elementarquanta der Materie und der Elektricitat
" (PDF).
Annalen der Physik
(in German). 309 (3): 564?566.
Bibcode
:
1901AnP...309..564P
.
doi:10.1002/andp.19013090311.
- ↑
Gibbs, Keith (1988).
Advanced Physics
(em ingles). Cambridge: Cambridge University Press. p. 273.
ISBN
0-521-33583-3
- ↑
Einstein, A
. (1905). "
Uber einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt
" (PDF).
Annalen der Physik
(in German). 17 (6): 132?148.
Bibcode
:
1905AnP...322..132E.
doi:
10.1002/andp.19053220607
- ↑
Max Planck (1901). "Ueber
das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum (On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum)
".
Annalen der Physik
. 309 (3): 553. Bibcode:
1901AnP...309..553P
. doi:
10.1002/andp.19013090310
.
- ↑
Brown, T., LeMay, H., Bursten, B. (2008). Chemistry: The Central Science Upper Saddle River, NJ: Pearson Education
ISBN 0-13-600617-5
- ↑
Klein, Martin J. (1961). "Max Planck and the beginnings of the quantum theory". Archive for History of Exact Sciences. 1 (5): 459?479.
doi:10.1007/BF00327765
.