O que é física quântica?
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O QUE É FÍSICA QUÂNTICA?
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O que é física quântica?
Física Quântica é a área da física relevante apenas em escalas muito pequenas.
Bem menores do que isso..
Pequenas a nível atômico e subatômico
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Nível Atômico
Nosso mundo é constituído por matéria.
E essa matéria macroscópica pode ser dividida.
Pergunta: A matéria pode ser dividida infinitamente ou possuiria umaparte mínima?
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Nível Atômico
Problema pensado desde a Grécia Antiga
Demócrito (460-370 a.C.)
Pensou o conceito de átomo (indivisível)
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Nível Atômico
Problema pensado desde a Grécia Antiga
Aristóteles (384-322 a.C.)
Defendia que tudo podia ser dividido indefinidamente.
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Nível Atômico
John Dalton (século XIX)
Retoma a noção de atomismo
Controvérsias sobre o atomismo duraram muitos séculos, até...
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Quantização da Matéria
Joseph Thomson (século XX)
Descobriu o elétron
Modelo do pudim de passas
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Nível Atômico
Ernst Rutherford (1911)
Modelo das órbitas
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Nível Atômico
Niels Bohr (1913)
Modelo dos níveis de energia.
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Quantização
A palavra “Quântica” provém de quantum (quantidade mínima)
Dinheiro é um exemplo de medidaquantizada.
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Quantização da Energia
Max Planck (1899)
Propôs que a energia é irradiada em partes (quantizada) e dependendo dafrequência de radiação.
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Quantização da Energia
Albert Einstein (1905)
Explicou o efeito fotoelétrico utilizando a ideia de Planck
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Quantização da Energia
Efeito Fotoelétrico - Conceito
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Quantização da Energia
Efeito Fotoelétrico - Problema
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Quantização da Energia
Efeito Fotoelétrico – Solução
Quantum de luz (fóton)
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Dualidade Onda-Partícula
Problema: a luz apresenta propriedades de onda.
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Dualidade Onda-Partícula
Ondas sofrem difração
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Dualidade Onda-Partícula
Em uma difração com duas fendas ocorrem interferências.
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Dualidade Onda-Partícula
A luz exibe padrão de interferência.
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Dualidade Onda-Partícula
Partícula: pontual
Onda: espalhada
Não pode ser as duas coisas? Ou pode?
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Dualidade Onda-Partícula
Louis De Broglie (1927)
Ideia das ondas de matéria
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Dualidade Onda-Partícula
Se uma onda pode ser partícula, uma partícula pode ser onda?
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Dualidade Onda-Partícula
Experimento da dupla fenda para elétrons.
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Dualidade Onda-Partícula
Começa com detecções pontuais (típico de partícula)
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Dualidade Onda-Partícula
Mas apresenta padrão de interferência após um tempo (típico de onda)
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Dualidade Onda-Partícula
Caso se tente saber o movimento do elétron no meio do caminho...
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Dualidade Onda-Partícula
...o padrão de interferência se perde na detecção da tela.
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Dualidade Onda-Partícula
Conclusão:
Parece que o elétron se comporta como onda antes de ser medido e como partícula após ser medido.
Antes de medir
Depois de medir
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Problema da Medição
Por que a onda vira um único ponto quando medimos?
Em outras palavras...por que não podemos ter todas as informações?
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Problema da Medição
Werner Heisenberg
Princípio da Incerteza
Niels Bohr Princípio da Complementaridade
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Problema da Medição
Erwin Schrödinger
Princípio de Superposição
Antes da medição, consideramos todos os estados possíveis como válidos.
Depois da medição, um dos estados é definido aleatoriamente.
Tudo que podemos fazer é trabalhar com as probabilidades de detecção!
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Interpretações da Teoria Quântica
Devido a essas estranhezas, a física quântica está sujeita a diversas interpretações.
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Interpretações da Teoria Quântica
Interpretação de Copenhague
Antes Depois
Aceita a superposição como explicação do comportamento quântico.
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Interpretações da Teoria Quântica
Interpretação de Copenhague
Mas...temos o problema do Gato de Schrödinger.
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Interpretações da Teoria Quântica
Interpretação Determinista
“Deus não joga dados com o mundo” - Albert Einstein
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Interpretações da Teoria Quântica
Interpretação Idealista
A consciência é a causa da medida.
Filme: “Quem Somos Nós?”
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Interpretações da Teoria Quântica
Interpretação dos Muitos Mundos
Defendida por Hugh Everett
Há um universo para cada medida possível.
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Interpretações da Teoria Quântica
Interpretação dos Muitos Mundos
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Efeitos e Aplicações da Física Quântica
Que tipos de consequências a teoria quântica traz?
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Efeitos e Aplicações da Física Quântica
Efeito de Tunelamento
Representação icônica de uma partícula subatômica
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Efeitos e Aplicações da Física Quântica
Efeito de Emaranhamento: Não-Localidade
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Efeitos e Aplicações da Física Quântica
Aplicação do Efeito de Emaranhamento: Teletransporte de informação.
![Page 43: O que é física quântica?](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013111/54842baeb47959fb0c8b4b7a/html5/thumbnails/43.jpg)
Efeitos e Aplicações da Física Quântica
Outras aplicações
Química Laser Eletrônica
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Efeitos e Aplicações da Física Quântica
Computação Quântica
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Livros Básicos de Física Quântica
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Extras
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FIM