A constante de Planck é uma das constantes fundamentais da física. Ela é usada na física quântica para determinar a energia e a frequência dos fótons e ondas eletromagnéticas.
A constantedePlanck, representada pelo símbolo h, é uma das constantes fundamentais para o estudo da física quântica e vale cerca de 6,63.10-34 m².kg/s. Essa constante é utilizada em cálculos que descrevem fenômenos relacionados ao comportamentocorpuscular e ondulatório de objetos cujas dimensões aproximam-se da escala dos átomos e seus constituintes.
A constantedePlanck foi introduzida na física pelo alemão MaxPlanck (1858-1947) no ano de 1900. O objetivo era tentar resolver um problema vigente na época: a emissão de radiação pelo corpo negro. Em sua época, os cálculos conduziam a resultados absurdos, que depois ficaram conhecidos como a catástrofedoultravioleta.
A constante de Planck é uma das constantes mais importantes da Física.
Em busca de uma solução para o problema da catástrofe do ultravioleta, Planck assumiu que a energia das ondas eletromagnéticas emitidas pelo corpo negro deveria ser quantizada, isto é, deveria apresentar valores mínimos, como pequenos “pacotes” ou quanta de energia. Planck buscava recuperar resultados empíricos obtidos por JosefStefan e WilhelmWien. A inspiração de Planck teve origem em trabalhos que discorriam sobre termodinâmica estatística escritos por importantes físicos, como LudwigBoltzmann.
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Com base em resultados experimentais disponíveis na época – medidas da densidade de energia eletromagnética emitida por corpos negros –, Planck determinou que cada “pacote” de energia emitida por um corpo negro deveria ser um múltiplo inteiro de um valor mínimo, igual a 6,63.10-34 m².kg/s.
Além de ter determinado o módulo dessa importante constante, Planck mostrou que os seus cálculos eram capazes de explicar os resultados absurdos obtidos pelas teorias vigentes do eletromagnetismo, quando essas se propunham a explicar a emissão de corpo negro.
O valor atualmente conhecido da constante de Planck é bastante preciso, apresentando várias casas decimais:
A constante de Planck é uma das constantes da física mais conhecidas, graças à enorme precisão de sua medida e também por sua grandeza, que se relaciona com medidas de energia. Além disso, ela também é fundamental para a definição de um dos mais importantes fundamentos da física quântica: o princípio da incerteza.
Lei de Planck
A leidePlanck diz respeito à energia que é reemitida por um corpo negro na condição de equilíbrio térmico. De acordo com essa lei, um corpo negro absorve a energia radiante que incide sobre ele, no entanto, essa energia só é reemitida em valores discretos, na forma de pequenos pacotes de energia. Atualmente esses pacotes de energia são chamados de fótons. A energia dos fótons reemitidos é determinada pela seguinte lei:
E1 e E2 – níveis de energia
h - constante de Planck
υ – frequência do fóton ou onda eletromagnética
Apesar de estar correta, a interpretação de Planck para a emissão de corpo negro foi desacreditada por muitos físicos de sua época. No entanto, juntamente às contribuições de Niels Bohr e Albert Einstein, os estudos de Planck lançaram as bases teóricas da físicaquântica.
Em 1918, Max Planck foi laureado com o Prêmio Nobel de Física por suas contribuições para a área da físicaquântica. Pouco tempo depois, em 1905, Albert Einstein baseou-se nos estudos de Planck, assumindo que a energia eletromagnética absorvida pelos átomos durante o efeito fotoelétrico era quantizada, de forma similar àquela sugerida por Planck para a explicação da emissão de corpo negro. A explicação dada por Einstein para o efeitofotoelétrico foi muito eficaz e, por isso, foi reconhecida com o Prêmio Nobel de Física, no ano de 1921.
Por Rafael Helerbrock
Professor de Física
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HELERBROCK, Rafael.
"Constante de Planck"; Brasil Escola.
Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/constante-planck.htm. Acesso em 17 de maio
de 2022.
Um corpo percorre um arco de circunferência com raio de 40 cm, com uma velocidade que varia
segundo a lei v (t) = 3 - 10t, em unidades SI. Determine a aceleração do móvel no instante t = 0 s
e o ângulo que os vetores aceleração e velocidade fazem entre si nesse instante.