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SISTEMA GRACELI INFINITO-DIMENSIONAL = sdctie graceli, sistema de infinitas dimensões +
SISTEMA GRACELI INFINITO-DIMENSIONAL = sdctie graceli, sistema de infinitas dimensões +
SISTEMA DE TENSOR G+ GRACELI , ESTADOS FÍSICOS -QUÍMICO-FENOMÊNICO DE GRACELI CATEGORIAS E Configuração eletrônica dos elementos químicos
SISTEMA GRACELI INFINITO-DIMENSIONAL.
SISTEMA GRACELI INFINITO-DIMENSIONAL.
COM ELEMENTOS DO SISTEMA SDCTIE GRACELI, TENSOR G+ GRACELI CAMPOS E ENERGIA, E ENERGIA, E CONFIGURAÇÕES ELETRÔNICAS DOS ELEMENTOS QUÍMICO, E OUTRAS ESTRUTURAS.
ESTADO E NÚMERO QUÂNTICO, NÍVEIS DE ENERGIA DO ÁTOMO, FREQUÊNCIA. E OUTROS.
TENSOR G+ GRACELI, SDCTIE GRACELI, DENSIDADE DE CARGA E DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA, NÍVEIS DE ENERGIA, NÚMERO E ESTADO QUÂNTICO. + POTENCIAL DE SALTO QUÂNTICO RELATIVO AOS ELEMENTOS QUÍMICO COM O SEU RESPECTIVO E ESPECÍFICO NÍVEL DE ENERGIA.
SISTEMA MULTIDIMENSIONAL GRACELI
ONDE A CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA TAMBÉM PASSA A SER DIMENSÕES FÍSICO-QUÍMICA DE GRACELI.
Configuração eletrônica dos elementos químicos. [parte do sistema Graceli infinito-dimensional].
O efeito Hall quântico, também chamado de efeito Hall quântico inteiro, é uma versão do efeito Hall em mecânica quântica, observado em sistemas bidimensionais de elétrons[nota 1] [1][2] submetidos a baixas temperaturas e fortes campos magnéticos, em que a condutividade Hall sofre certas transições quânticas para assumir valores quantizados:
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Nessa expressão é o canal,
é a tensão de Hall,
é a carga do elétron e
é a constante de Planck.[3]
O efeito Josephson é um efeito físico que se manifesta pela aparição de uma corrente eléctrica que flui através de dois supercondutores fracamente interligados, separados apenas por uma barreira isolante muito fina. Esta disposição é conhecida como uma Junção Josephson e a corrente que atravessa a barreira é chamada de Corrente Josephson. Esses termos foram criados depois que o físico britânico Brian David Josephson previu a existência do efeito em 1962,[1] e um ano mais tarde, foram comprovadas por Anderson e Rowell.[2] Estes trabalhos valeram a Josephson o prémio Nobel da Física em 1973, juntamente com Leo Esaki e Ivar Giaever.
Este fenômeno tem aplicações muito importantes nos Circuitos Quânticos, tais como os SQUIDs.
O Efeito
As equações básicas[3] que regem a dinâmica do efeito Josephson são
(equação da evolução da fase de supercondução)
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(Josephson ou relação Corrente-Fase no elo fraco)
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onde e
são a tensão e corrente através da junção de Josephson,
é a "diferença de fase" através da junção(i.e., a diferença no Fator fase, ou, argumento complexo, entre os parâmetros de ordem complexa de Ginzburg-Landau dos dois supercondutores da junção), e
é uma constante, chamda corrente crítica da junção. A corrente critica é um importante parâmetro fenomenológico do dispositivo que pode ser afetado pela temperatura tão bem quanto por um campo magnético. A constante física,
é o fluxo magnético quântico, o inverso do que é a constante Josephon.
Os três principais efeitos previstos por Josephson seguem das seguintes relações:
- O efeito CC Josephson. Ele faz referência ao fenômeno de uma corrente continua através de um isolante na falta de um campo eletromagnética externo, devido ao tunelamento. Esta corrente contínua de Josephson é proporcional ao seno da diferença da fase do isolante, e pode ter valores entre
e
.
- O efeito CA Josephson. Com uma tensão constante
através das junções, a fase irá variar linearmente com o tempo e a corrente será uma corrente alternada com amplitude
e freqüência
. A expressão completa para a corrente
se torna
.
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Isto significa que uma junção pode atuar como um perfeito conversor tensão para freqüência.- O efeito reverso CA Josephson. Se a fase toma a forma
, a tensão e corrente serão
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E os componentes CC serão
Portanto, para diferentes tensões CC, a junção pode carregar uma corrente CC e atuar como um perfeito conversor freqüência para tensão.
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Na física, o efeito do observador são as mudanças que o ato de observação irá fazer em um fenômeno que está sendo observado. Este é muitas vezes o resultado de instrumentos que, por necessidade, alteram o estado do que medem de alguma maneira. Esse efeito pode ser observado em muitos domínios da física e muitas vezes pode ser reduzido a resultados insignificantes usando diferentes instrumentos ou técnicas de observação.
Na mecânica quântica, há um equívoco comum de que é somente a mente de um observador consciente que causa o efeito observador em processos quânticos. Esse erro está enraizado em um mal-entendido da função de onda quântica ψ[1][2][3] e do processo de medição quântica.[4][5][6][7]
Física de partículas
Para que um elétron se torne detectável, um fóton deve primeiro interagir com ele, e essa interação inevitavelmente mudará o caminho desse elétron. Também é possível que outros meios de medição, menos diretos, afetem o elétron. É necessário distinguir claramente entre o valor medido de uma quantidade e o valor resultante do processo de medição. Em particular, uma medida do momento não é repetível em curtos intervalos de tempo. Uma fórmula (unidimensional, para simplificar) relativa às quantidades envolvidas, por conta de Niels Bohr é dada por
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Onde
- Δpx é incerteza no valor medido do momento,
- Δt é a duração da medição,
- vx é a velocidade da partícula antes medição.,
- v '
x é a velocidade da partícula depois medição, - ħ é a constante de Planck reduzida.
A quantidade de movimento medida do elétron é então relacionada a vx, enquanto seu momento após a medição está relacionado a v′x. Este é o melhor cenário.[8]
Momento angular (também chamado de momentum angular ou quantidade de movimento angular) de um corpo é uma grandeza física associada à rotação desse corpo.
Deve-se dizer que, com o advento da mecânica quântica, o status da grandeza física quantidade de movimento angular sofreu uma severa modificação. A grandeza não pode, no contexto da mecânica quântica, ser definida em termos de duas grandezas que são relacionadas pelo princípio da incerteza como o raio vetor e a velocidade angular. Tais grandezas são complementares e não podem ser, simultânea e de forma totalmente precisa, determinadas. A pares de grandezas assim relacionadas dá-se o nome de grandezas complementares.
Assim sendo, a quantidade de movimento angular passou a ser entendida como a grandeza conservada sob rotações no espaço tridimensional, em decorrência da isotropia. A dedução de todas as grandezas que decorrem de simetrias geométricas (quantidade de movimento linear, energia e quantidade de movimento angular) do espaço-tempo (no contexto mais geral da teoria da relatividade) é feita através do formalismo dos geradores dos movimentos.
Momento angular de uma partícula
O momento angular de uma partícula é definido pelo produto vetorial do vetor posição da partícula (em relação a um ponto de referência) pelo seu momento linear
:[1]
Definição de momento angular (clássica) ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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O momento angular depende do ponto de referência escolhido. Se a referência for o ponto ocupado pela partícula (e a função que define o momento for contínua) então o momento angular é nulo. Há também outras condições para que o momento angular se anule. São elas:
- a massa da partícula seja nula.
- a velocidade da partícula seja nula.
- a velocidade da partícula seja paralela à sua posição em relação ao ponto de referência.
Da definição, tem-se que sua magnitude é:
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onde r é o módulo do vetor-posição, p é o módulo do momento linear, v é o módulo da velocidade, é o módulo da velocidade angular e
é o ângulo entre os vetores
e
.
Momento angular de um sistema de partículas
O momento angular de um conjunto de partículas em relação a um ponto de referência é definido como a soma do momento angular de todas as partículas em relação a esse ponto. Assim:
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Onde é o momento angular da partícula i, e N é o número total de partículas.
Quando estamos tratando do momento angular total de qualquer corpo, a definição acima se transforma no limite da soma, com N tendendo a infinito:
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Onde, para que o limite exista, cada deve tender a 0. Isso é intuitivo já que estamos considerando pedaços de matéria cada vez menores, o que implica massas e momentos angulares menores. Ou seja, o momento angular de um corpo E, é definido por:
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Caso particular
O momento angular de um corpo girando em torno de um eixo fixo, em relação a esse eixo, pode ser calculado através do seu momento de inércia e sua velocidade angular
, da forma a seguir:[1]
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Efeito fotoelétrico
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O efeito fotoelétrico é a emissão de elétrons por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética (como a luz) de frequência suficientemente alta, que depende do material, como por exemplo a radiação ultravioleta. Ele pode ser observado quando a luz incide numa placa de metal, arrancando elétrons da placa. Os elétrons ejetados são denominados fotoelétrons.[1]
Observado pela primeira vez por A. E. Becquerel em 1839 e confirmado por Heinrich Hertz em 1887,[2] o fenômeno é também conhecido por "efeito Hertz",[3][4] não sendo porém este termo de uso comum, mas descrito pela primeira vez por Albert Einstein, o efeito fotoelétrico explica como a luz de alta frequência libera elétrons de um material.[5]
De acordo com a teoria eletromagnética clássica, o efeito fotoelétrico poderia ser atribuído à transferência de energia da luz para um elétron. Nessa perspectiva, uma alteração na intensidade da luz induziria mudanças na energia cinética dos elétrons emitidos do metal. Além disso, de acordo com essa teoria, seria esperado que uma luz suficientemente fraca mostrasse um intervalo de tempo entre o brilho inicial de sua luz e a emissão subsequente de um elétron. No entanto, os resultados experimentais não se correlacionaram com nenhuma das duas previsões feitas pela teoria clássica.
Em vez disso, os elétrons são desalojados apenas pelo impacto dos fótons quando esses fótons atingem ou excedem uma frequência limite (energia). Abaixo desse limite, nenhum elétron é emitido do material, independentemente da intensidade da luz ou do tempo de exposição à luz (raramente, um elétron irá escapar absorvendo dois ou mais quanta; no entanto, isso é extremamente raro porque ao absorver quanta suficiente para escapar, o elétron provavelmente terá emitido o resto dos quanta absorvidos). Para dar sentido ao fato de que a luz pode ejetar elétrons mesmo que sua intensidade seja baixa, Albert Einstein propôs que um feixe de luz não é uma onda que se propaga através do espaço, mas uma coleção de pacotes de ondas discretas (fótons), cada um com energia. Isso esclareceu a descoberta anterior de Max Planck da relação de Planck (E = hν), ligando energia (E) e frequência (ν) como decorrentes da quantização de energia. O fator h é conhecido como a constante de Planck.[6][7][1] Em 1921 o alemão Albert Einstein recebeu o prêmio Nobel de Física por "suas contribuições para a física teórica e, especialmente, por sua descoberta da lei do efeito fotoelétrico."[8]
Descrição
Tomemos um exemplo: a luz vermelha de baixa frequência estimula os elétrons para fora de uma peça de metal; na visão clássica, a luz é uma onda contínua cuja energia está espalhada sobre a onda. Todavia, quando a luz fica mais intensa, mais elétrons são ejetados, contradizendo, assim a visão da física clássica que sugere que os mesmos deveriam se mover mais rápido (energia cinética) do que as ondas incidentes.
Quando a luz incidente é de cor azul, essa mudança resulta em elétrons muito mais rápidos. A razão é que a luz pode se comportar não apenas como ondas contínuas, mas também como feixes discretos de energia chamados de fótons. Um fóton azul, por exemplo, contém mais energia do que um fóton vermelho. Assim, o fóton azul age essencialmente como uma "bola de bilhar" com mais energia, desta forma transmitindo maior movimento a um elétron. Esta interpretação corpuscular da luz também explica por que a maior intensidade aumenta o número de elétrons ejetados - com mais fótons colidindo no metal, mais elétrons têm probabilidade de serem atingidos.
Aumentar a intensidade de radiação que provoca o efeito fotoelétrico não aumenta a velocidade dos fotoelétrons, mas aumenta o número de fotoelétrons. Para se aumentar a velocidade dos fotoelétrons, é necessário excitar a placa com radiações de frequências maiores e, portanto, energias mais elevadas.[1]
Equações
Analisando o efeito fotoelétrico quantitativamente usando o método de Einstein, as seguintes equações equivalentes são usadas:
Energia do fóton = Energia necessária para remover um elétron + Energia cinética do elétron emitido
Algebricamente:
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Onde:
- h é a constante de Planck,
- f é a frequência do foton incidente,
é a função trabalho, ou energia mínima exigida para remover um elétron de sua ligação atômica,
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é a energia cinética máxima dos elétrons expelidos,- f0 é a frequência mínima para o efeito fotoelétrico ocorrer,
- m é a massa de repouso do elétron expelido, e
- vm é a velocidade dos elétrons expelidos.
Notas:
- Se a energia do fóton (hf) não é maior que a função trabalho (
), nenhum elétron será emitido. A função trabalho é ocasionalmente designada por
.
- Em física do estado sólido costuma-se usar a energia de Fermi e não a energia de nível de vácuo como referencial nesta equação, o que faz com que a mesma adquira uma forma um pouco diferente.
- Note-se ainda que ao aumentar a intensidade da radiação incidente não vai causar uma maior energia cinética dos elétrons (ou electrões) ejectados, mas sim um maior número de partículas deste tipo removidas por unidade de tempo.
Na física, o efeito do observador são as mudanças que o ato de observação irá fazer em um fenômeno que está sendo observado. Este é muitas vezes o resultado de instrumentos que, por necessidade, alteram o estado do que medem de alguma maneira. Esse efeito pode ser observado em muitos domínios da física e muitas vezes pode ser reduzido a resultados insignificantes usando diferentes instrumentos ou técnicas de observação.
Na mecânica quântica, há um equívoco comum de que é somente a mente de um observador consciente que causa o efeito observador em processos quânticos. Esse erro está enraizado em um mal-entendido da função de onda quântica ψ[1][2][3] e do processo de medição quântica.[4][5][6][7]
Física de partículas
Para que um elétron se torne detectável, um fóton deve primeiro interagir com ele, e essa interação inevitavelmente mudará o caminho desse elétron. Também é possível que outros meios de medição, menos diretos, afetem o elétron. É necessário distinguir claramente entre o valor medido de uma quantidade e o valor resultante do processo de medição. Em particular, uma medida do momento não é repetível em curtos intervalos de tempo. Uma fórmula (unidimensional, para simplificar) relativa às quantidades envolvidas, por conta de Niels Bohr é dada por
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Onde
- Δpx é incerteza no valor medido do momento,
- Δt é a duração da medição,
- vx é a velocidade da partícula antes medição.,
- v '
x é a velocidade da partícula depois medição, - ħ é a constante de Planck reduzida.
A quantidade de movimento medida do elétron é então relacionada a vx, enquanto seu momento após a medição está relacionado a v′x. Este é o melhor cenário.[8]
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