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DE BROGLIE E O NUMERO INTEIRO DE ONDAS EM UMA ORBITA

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Mensagem por JOTAESSE em 11th Novembro 2018, 20:31

Calculando-se a energia dos eletrons em cada orbita do átomo de Hidrogenio segundo Bohr (En=A(Z²/n²), e através desta energia calcularmos a frequencia da onda associada e seu comprimento de onda (Energia = constante de planck x frequencia ; Comprimento de onda = c / frequencia), obtemos valores para o comprimento maiores do que o perimetro da orbita do eletron (raios da orbita obtidos através da relação Rn = (n² / Z ; perimetro = 2 . 3,14 . Rn . ao). Dessa forma nem um comprimento de onda "cabe" no perimetro, o que contraria De Broglie no que se refere ao numero inteiro de ondas em cada orbita.
Por exemplo: n =1 , Raio 1 = 5,2918E-11 m, perimetro1 = 3,329163E-10 m, E1 = - 2,1819363E-18 J, Frequencia1 = 3,292954E15 1/s,
Comprimento onda 1 = 9,104059E-08 m

Apreciaria receber comentários e / ou esclarecimentos.

Grato
Jotaesse
11.11.2018

JOTAESSE
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Mensagem por Gauss em 12th Novembro 2018, 12:42

Caro Jotaesse, espero ter percebido bem a pergunta. Os electrões não orbitam o núcleo.

A MQ prevê que os electrões se situam probabilisticamente em zonas em torno do núcleo chamadas de orbitais. Você não pode inferir que este se situa exactamente numa trajetória.

Se por absurdo considerar que sim, então tem uma posição bem definida, o que significa pelo princípio de incerteza de Heisenberg que o seu momento, e por isso, energia cinética é infinitamente livre, o que arruína a noção de energia nas orbitais.

Como pode ver, no contexto da MQ essa pergunta não faz sentido. Espero ter esclarecido.

Gauss
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Mensagem por Gauss em 12th Novembro 2018, 12:50

Também devo avisar que muitas fórmulas no início da MQ quântica eram contraditórias.

Historicamente isto acontece porque MQ depende de um formalismo matemático que Dirac inventou. Todo o trabalho anterior ao trabalho de Dirac era mais fórmulas empíricas que outra coisa.

- Nunca trate os electrões como objectos clássicos. Eles não têm trajetórias, nem velocidades bem defininas. A única coisa bem definida num átomo são as energias das orbitais.

Gauss
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Mensagem por Xevious em 13th Novembro 2018, 13:23

Gauss escreveu:- Nunca trate os electrões como objectos clássicos.


Não posso refutar sua observação, mas por outro lado vou mostrar aqui duas pesquisas que trataram o Eletron como objeto classico, ou quase

Descobriram que o elétron é redondo

Descobriram duas partes do elétron

Xevious
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Mensagem por JOTAESSE em 17th Novembro 2018, 18:21

At. Sr. Gauss

Referente à afirmativa: " Nunca trate os electrões como objectos clássicos". Mas não foi exatamente o que Bohr fez lá no inicio ? (atração eletrostática, força centrifuga, energia cinética....). Todos os valores constantes em meu questionamento inicial foram obtidos através das equações estabelecidas por Bohr. São válidas?

Saudações
JOTAESSE
17.11.2018



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Mensagem por Gauss em 17th Novembro 2018, 18:51

Em resumo, não são válidas não. Isto é um problema grande que existe entre os físicos e o pessoal sem treino no assunto. Deixe-me dizer isto claramente:

- A Mecânica Quântica é uma teoria aproximada. Já ninguém de facto a usa sem ser para retirar informações muito básicas.

- Como tal, a dualidade onda-partícula e a equação de Schrodinger estão ultrapassadas.

- Bohr viveu a vida dele durante a primeira revolução da física quântica. É natural que ele tratasse por vezes o electrão como clássico, porque o objecto que ele era só foi percebido muito mais tarde.

Para o Xevious:

-O electrão ser redondo é um teste para saber se ele não é composto de partículas mais pequenas. Mas nada disso tem a ver com ser clássico. Eles aqui querem dizer medir o potencial em torno do electrão.

- Sobre o electrão ter duas partes. Isto vai soar talvez confuso. Existe uma diferença enorme entre o que os físicos de partículas estudam e o que os de matéria condensada estudam. Em partículas, nós estudamos estas no vácuo quântico. Em condensada, as partículas são estudadas dentro de um material. É absolutamente verdade que os electrões podem exibir propriedades estranhas dentro de materiais. Mas assim que saírem voltam a ser o bom e velho electrão.

- Por exemplo, sabia que nos supercondutores os fotões agem como se tivessem massa? Mas eles não têm na verdade. Percebe a diferença?

Espero ter esclarecido tudo.

Gauss
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Mensagem por Gauss em 17th Novembro 2018, 18:56

Posso na verdade dar mais exemplos.

O electrão na mecânica quântica não tem spin. É impossível descrever com mecânica quântica interações reais entre partículas. Por exemplo emitir ou absorver fotões é impossível na mecânica quântica.

Tenha sempre em conta que embora o trabalho destes gigantes tenha sido fundamental, muitas coisas que eles achavam verdade não são.

Hoje em dia sabe-se que o spin é uma propriedade que tem a ver com o espaço-tempo e não com a física quântica em si. Sabe-se também que as partículas são excitações de campos quânticos. Sabe-se que os fotões só podem interagir com partículas carregadas. Nada disto pode ser visto com MQ.

Gauss
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Mensagem por JOTAESSE em 17th Novembro 2018, 20:53

Prezado Sr. Gauss

Pelo que entendi, o assunto referente à física quântica ensinado hoje é meramente histórico (pelo menos até um determinado nível de ensino). Como se pode obter literatura "confiável"? Coloco desta forma porque os próprios livros apresentam muitos erros no que se refere ao formulário (sejam históricos ou não, deveriam ser confiáveis), fato este que se torna sofrível se considerarmos tópicos obtidos na Internet.
Existe literatura confiável e atualizada?

JOTAESSE
17.11.2018



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Mensagem por Gauss em 18th Novembro 2018, 04:28

É um problema complicadíssimo JOTAESSE. Serei muito sincero sobre isto.

A física quântica é um tópico muito sensível. Muitos dizem perceber mas poucos percebem. Por vezes até divulgadores têm os factos errados. Muita da informação espalhada é sobre coisas que são especulação, como multiversos ou interpretações curiosas do mundo quântico. Às vezes são só erradas. Esta semana que passou foi noticiada uma possível descoberta de uma partícula por parte do CERN. A notícia dizia "a certeza da experiência foi de 4.2 sigma". Sabe o que o artigo publicado dizia? Era que a experiência tinha medido certezas de 4.2, 3.0, 3.4 e 2.4 sigmas em alturas diferentes. A conclusão da experiência era que o resultado era provavelmente uma flutuação estatística. O jornalismo comunicou mal.

Por outro lado há a leitura técnica. Não existe um curso de física que ensine Quantum Field Theory (a versão moderna da MQ) sem primeiro ensinar MQ.

Na minha opinião, quer entender física quântica do ponto de vista moderno sem descurar as bases? Procure perceber a Feynman Path Integral. Se compreender o conceito desta ferramenta, estará muito perto de perceber correctamente o mundo quântico. Sobre fontes específicas não consigo dar sem saber o que sabe de física.

Ps - quando digo perceber esta ferramenta não quero dizer saber os detalhes matemáticos (nem os matemáticos dominaram bem isto, para muito desconforto deles). Quero dizer perceber o que é fisicamente.

Gauss
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Mensagem por JOTAESSE em 18th Novembro 2018, 12:10

At. Sr. Gauss

Na qualidade de engenheiro mecânico, não tenho dificuldades com a física clássica. Na minha atividade, todo o desenvolvimento teórico de uma equipamento mecânico por exemplo, é perfeitamente comprovado em termos práticos. O interesse sobre a física quântica se constitui em mera curiosidade no sentido de entender como as coisas funcionam em termos práticos (equipamentos médicos por exemplo), sem que ninguém saiba exatamente o que acontece na base utilizada para sua concepção e execução. Este ninguém é um exagero, evidentemente.

AO FEYNMAN, ENTÃO.

Grato
JOTAESSE
18.11.2018

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Mensagem por Gauss em 20th Novembro 2018, 11:02

Caro JOTAESSE,
Se percebe física clássica então apenas precisa de saber o que é a ação e o que é um lagrangiano. Tendo compreendido estes dois conceitos a Path Integral será mais fácil de compreender.

Gauss
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Mensagem por JOTAESSE em 20th Novembro 2018, 11:49

Obrigado pela informação. Vamos em frente.

JOTAESSE
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Mensagem por JOTAESSE em 7th Dezembro 2018, 21:31

Stephen Hawking afirma em seu livro Uma Breve Historia Do Tempo:
                  "O comprimento de determinadas orbitas corresponderia a um numero inteiro (isto é, não fracionário) de comprimentos de onda do eletron.....essas orbitas corresponderiam às orbitas permitidas de Bohr".
       Conforme relatado por nós lá no inicio, os cálculos indicam que tal condição não se verifica com o formulário disponivel, o que foi muito bem esclarecido na resposta enviada pelo  Sr. Gauss. Por outro lado, fico intrigado com o fato de que um físico renomado como o Sr. Hawking faça a afirmativa supra citada, embora a mesma não seja rigorosamente correta.  
       Onde está o erro, já que dificilmente o Sr. Hawking desconheça o fato de que as orbitas dos eletrons não são circulares? Estaria na energia das orbitas, calculada segundo estabelecido pelo Sr. Bohr? Se a resposta a este ultimo questionamento for positiva, qual seriam os valores corretos?
       Enfim.....
07.12.2018

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Mensagem por Jonas Paulo Negreiros em 8th Dezembro 2018, 11:09

JOTAESSE escreveu:Stephen Hawking afirma em seu livro Uma Breve Historia Do Tempo:
                  "O comprimento de determinadas orbitas corresponderia a um numero inteiro (isto é, não fracionário) de comprimentos de onda do eletron.....essas orbitas corresponderiam às orbitas permitidas de Bohr".
       Conforme relatado por nós lá no inicio, os cálculos indicam que tal condição não se verifica com o formulário disponivel, o que foi muito bem esclarecido na resposta enviada pelo  Sr. Gauss. Por outro lado, fico intrigado com o fato de que um físico renomado como o Sr. Hawking faça a afirmativa supra citada, embora a mesma não seja rigorosamente correta.  
       Onde está o erro, já que dificilmente o Sr. Hawking desconheça o fato de que as orbitas dos eletrons não são circulares? Estaria na energia das orbitas, calculada segundo estabelecido pelo Sr. Bohr? Se a resposta a este ultimo questionamento for positiva, qual seriam os valores corretos?
       Enfim.....
   07.12.2018

Por ocasião da publicação de um dos livros de Hawking, não me lembro qual, houve críticas por parte da revista Ciencia Hoje, sobre falhas de tradução da obra.

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Mensagem por JOTAESSE em 8th Dezembro 2018, 12:48

At. Sr. Jonas

 Agradeço a informação e acredito que erros de tradução são possíveis. No caso em pauta no entanto, este erro deveria se relacionar a uma ideia como um todo e não somente quanto a palavras empregadas, fato este que julgo improvável.

          Saudações
          JOTAESSE

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Mensagem por Gauss em 11th Dezembro 2018, 20:14

Pois porque em MQ a palavra técnica correcta é orbitais e não órbitas.

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Mensagem por JOTAESSE em 11th Dezembro 2018, 20:43

O Sr. Hawking (ou pelo menos o tradutor) se refere a orbitas. Aproveito a oportunidade:
- 1) Os orbitais S são esféricos, de modo que, creio eu, seria válida a afirmativa do Sr. Hawkings.
- 2) Os demais orbitais apresentam formas não esfericas, mas todos (ou quase todos) são representados de modo que o eletron possa ser encontrado junto ao núcleo do átomo. Eletron e Proton ocupando a mesma posição? E quanto à repulsão?

JOTAESSE
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