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Biblioteca de Física
Momento do fóton
Neste vídeo explicamos como determinar o momento de um fóton.
Quer participar da conversa?
- but momentum have relation with vetocity yet, right ?(0 votos)
- bem, depende, um fóton pode ter momentum diferente de outro fóton, mas a velocidade é sempre c=299782459m/s ou algo assim(1 voto)
Transcrição de vídeo
RKA4JL - Olá!
Tudo bem com você? Você vai assistir agora
a mais uma aula de ciências da natureza. Nesta aula vamos conversar
sobre o momento do fóton. Antes de falar sobre isso, eu quero contar
uma pequena história que aconteceu recentemente. Eu estava ensinando física na escola.
Aí eu cheguei na aula e falei: "Turma, vocês querem ouvir
uma piada de física?" O pessoal falou:
"Claro, por que não?" Aí eu perguntei: "Pessoal,
a luz possui massa?" Um aluno disse:
"Eu não sei. Possui?" Outro com muita certeza disse:
"Claro que não" e outro ainda disse: "Cara,
eu deveria ter ido para a praia hoje." Apesar dessas respostas,
eu perguntei novamente: "A luz realmente
não tem massa?" Bem, eles falaram "Deveria.
Tem impulso, então tem que ter massa. Ela tem momento, então,
sem dúvida, tem que ter massa." "Calma, calma". Eu pedi
para todo mundo se acalmar, e também peço para você
se acalmar nesse momento. Olha, a pior parte dessa história é que eu consigo
confundir as pessoas falando isso, fazendo essa pergunta. Meus alunos leram que a luz tem impulso
e eles estavam certos. A luz realmente tem impulso,
mas aí eu fui para aula e fiquei falando "Ei, adivinhe?
A luz não tem massa." Depois de ter falado isso,
meus alunos ficaram pensando: "Cara, mas a gente
sabe que p é igual a mv, ou seja, que o momento é
igual à massa vezes a velocidade." Em outras palavras, se o momento
é igual à massa vezes a velocidade, como é que a luz poderia não
ter massa, se tem momento? Bem, eu tive que dizer os meus alunos
que p igual a mv não é realmente preciso para as coisas que viajam com
uma velocidade próxima à velocidade da luz. Para as coisas que acontecem muito rápido,
você tem que usar a relatividade especial. Eu não quero perder muito tempo falando
sobre a relatividade especial neste vídeo, então você vai ter
que acreditar na minha palavra de que as regras da relatividade especial
permitem uma brecha. Essa brecha fornece uma maneira
de objetos sem massa terem momento. Agora, a má notícia é que não
podemos usar a expressão p igual a mv para encontrar
o momento de um fóton. A boa notícia é que a fórmula para
o momento de um fóton é simples: o momento de um fóton
é igual a h sobre λ (lambda). "h" é a constante de Planck, que é igual a 6,626 vezes
10⁻³⁴ joules/segundos aproximadamente. λ é o comprimento de onda
da luz em metros. Cuidado:
não use nanômetros. Você tem que converter
para metros, se for o caso. O momento de um único fóton
será extremamente pequeno. É por isso que não parece que estamos sendo
empurrados quando a luz brilha sobre nós. Mas teoricamente, se a gente tivesse
uma vela solar grande o suficiente, a luz emitida por essa vela solar
poderia impulsioná-lo para frente devido ao impulso transmitido pela luz,
já que a luz tem momento. Ok, para encurtar a história:
você nunca deve usar p igual a mv para encontrar
o momento de um fóton. Para encontrar
o momento de um fóton, você deve sempre usar o momento
sendo igual a h sobre λ. Conseguiu compreender
essas ideias? Espero que sim. Então quero deixar aqui
para você um grande abraço e dizer que encontro você
na próxima. Então, até lá!