Slide - Dualidade Onda Partícula - Química Geral 2022-1

Química Geral – Dualidade Onda Partícula Química Geral Dualidade Onda Partícula Leonardo H. R. Dos Santos Química Geral – Dualidade Onda Partícula Equação de Einstein A radiação eletromagnética tem um caráter corpuscular: Fótons: corpúsculos de luz (partículas de massa nula que se movem na velocidade da luz) 𝐸 = ℎ Todo fóton tem associado a ele uma onda eletromagnética que governa o seu movimento. 2 Química Geral – Dualidade Onda Partícula Postulado de De Broglie 3 Toda partícula material tem associada a ela uma onda de matéria que governa o seu movimento O momento linear da matéria está relacionado ao comprimento de onda da radiação que governa o seu movimento: 𝑝 = ℎ  Química Geral – Dualidade Onda Partícula Postulado de De Broglie 4 1) Elétron com energia cinética 100 eV: 𝐾 = 1 2 𝑚𝑣2 ∴ 𝐾 = 1 2 𝑚2𝑣2 𝑚 ∴ 𝐾 = 𝑝2 2𝑚 ∴ 𝑝 = 2𝑚𝐾 𝑝 = ℎ  ∴  = ℎ 2𝑚𝐾 ∴  = 6,62 × 10−34𝐽𝑠 2 9,11 × 10−31𝑘𝑔 . 100𝑒𝑉. 1,6 × 10−19𝐽 1𝑒𝑉 ∴  = 1,23 × 10−10𝑚 1Å 10−10𝑚 = 1,23Å Química Geral – Dualidade Onda Partícula Postulado de De Broglie 5 2) Bolinha de tênis com massa 300 g se movendo com velocidade 10 m/s:  = 6,62 × 10−34𝐽𝑠 0,300𝑘𝑔. 10𝑚/𝑠 ∴  = 3,31 × 10−34𝑚 Como a constante de Planck é muito pequena, o comprimento de onda da radiação associada à uma partícula se torna rapidamente desprezível à medida que a massa da partícula cresce. Ondas associadas à objetos macroscópicos não podem ser detectadas Química Geral – Dualidade Onda Partícula Difração de partículas Se atingirmos um pequeno cristal com raios X, observamos um padrão de espalhamento: 6 Química Geral – Dualidade Onda Partícula Difração de partículas Se atingirmos um pequeno cristal com um feixe de elétrons, observamos o mesmo padrão de espalhamento: 7