De broglie e as ondas de materia

1. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
De Broglie e as Ondas de
Matéria
Difração de elétrons

2. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
Dualidade da luz

3. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP

4. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
Postulado de De Broglie
•Partículas comportam-se como ondas.
Simetria da natureza.

5. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP

6. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP.v
B
h
m

Partícula
m=1kg h=6,6 x 10
-34
J.s
v= 10m/s35 25
6,6 10 6,6 10B x m x Angstron


Como detectar uma onda tão pequena?

7. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
Experimento de G. P. Thomson
•Difração de elétrons

8. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
•Davisson-Germer Experiment
•

9. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
A estrutura cristalina e as ondas
associadas aos elétrons

10. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
Elétrons de energias diferentes

11. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
Estrutura Atômica e Ondas de
Estacionárias
(Postulado de De Broglie)
•Elétrons comportam-se como ondas (De Broglie).
•Elétrons orbitam o núcleo do átomo em órbitas
quantizadas (Bohr).
Como podemos unir esses dois conceitos?
Osmovimentospassarãoaserrepresentadospor
ondasestacionáriasesomentepoderãoocorrer
certoscomprimentosdeonda(oufreqüências).Esta
quantizaçãodocomprimentodeondaéumresultado
diretodeselimitaremouimporemcondiçõesàs
ondas.

12. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
O comprimento de onda de De Broglie (= h/p) foi escolhido de tal
modo que a órbita de raio r contivesse um número inteiro n de ondas
de matéria, ou seja,
Hipótese de Bohr para a
quantização das órbitas2
h
pr n

13. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
O elétron só pode ocupar órbitas cujo perímetro coincida com o
comprimento de onda de De Broglie!

14. Profa Cristiane Tavolaro GoPEF
PUC/SP
Microscópios eletrônicos
M.E.deTransmissão
Microscópios eletrônicossão
encontradosmaisraramentepor
estudantesdebiologiadenívelmédio.
Emvezdeusaraluzcomoumafonte
deiluminação,umfeixedealtaenergia
deelétrons(entre5mile1bilhõesde
elétron-volts)éenfocadoporlentes
eletromagnéticas(emvezdovidronos
ML).Osaumentosderesoluçãosão
obtidospelobaixocomprimentode
ondadofeixedeelétrons,osaumentos
deresoluçãoatingemumlimiteteórico
de0.2nmnomicroscópiode
transmissãodeelétrons(TEM).As
ampliaçõesalcançadasporTEMssão
comumentemaisde100,000Xe
dependemdanaturezadaamostrae
dacondiçãodoTEM.