Inserção de Mecânica Quântica no Ensino Médio - Instituto de Física ...

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trabalha com duas categorias de fenômenos: as partículas que possuem massa e evoluem no tempo
de acordo com as leis de Newton, e as ondas eletromagnéticas, entidades sem massa que se
propagam através do espaço, evoluindo no tempo de acordo com as leis de Maxwell do
eletromagnetismo.
O mundo microscópico, entretanto, não obedece às leis da física clássica, e, sim, às leis da
física quântica. Os constituintes do mundo atômico e subatômico, átomos, moléculas e partículas
subatômicas, possuem massa e são os componentes microscópicos da matéria. Quanto à radiação,
como veremos adiante, também é formada por partículas microscópicas, porém não dotadas de
massa.
A estrutura atômica foi objeto de estudo sistemático no começo do século XX, quando os
cientistas estudaram detalhadamente vários fenômenos, tais como os raios-X, a radioatividade e o
efeito fotoelétrico. As pesquisas sobre o efeito fotoelétrico, por exemplo, mostraram, conclusivamente,
que a luz possui também um caráter tipicamente corpuscular e que não pode ser concebida só em
termos de uma onda. Do ponto de vista clássico, isso parecia contraditório porque o fenômeno de
interferência da luz parecia comprovar, em definitivo, que a luz possui caráter ondulatório.
As explorações realizadas do mundo microscópico trouxeram resultados inesperados,
revelando anomalias que os cientistas não conseguiam explicar com base em noções clássicas. Aos
poucos, os físicos foram tomando consciência de que as noções da física clássica não eram
suficientes para se compreender o mundo microscópico. Em busca de respostas, foi sendo formulada
uma nova física, a física quântica, com alterações radicais em relação à física clássica que trata de
fenômenos macroscópicos.
A física quântica é todo um corpo de conhecimentos desenvolvido a partir do início do século
XX, com o qual se procura descrever um mundo fantástico e muito diferente daquilo a que estamos
acostumados − o mundo microscópico. Trata principalmente dos fenômenos que ocorrem nessa
escala de tamanho e do modo como esses fenômenos refletem o que acontece na escala
macroscópica. A física clássica é todo um corpo de conhecimentos desenvolvidos até o fim do século
XIX, o qual parecia ser completo porque explicava praticamente todos os fenômenos observados até
então. Conta-se que o físico alemão Max Planck, um dos responsáveis pelo surgimento da física
quântica, teria sido aconselhado por um de seus mestres a desistir de seus estudos científicos e
escolher a carreira de pianista, assim, os cientistas da época estavam condenados a ficar sem ter o
que fazer! Afinal, estava quase tudo pronto, faltavam apenas dois pequenos detalhes. Os dois
detalhes que os físicos não conseguiam explicar estão representados pelos “tijolos que faltam” na
Figura 3.