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Salvando leitura…
Capítulo 2 · A luz que arrancava elétrons

A chave violeta

O efeito fotoelétrico e o quantum que viaja inteiro

Capítulo 2 · A luz que arrancava elétrons
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A nova sala do Arquivo parecia simples demais para esconder uma revolução. Havia uma placa de metal polido dentro de uma ampola sem ar, outra placa diante dela e dois fios ligados a um amperímetro. Sobre uma bancada esperavam duas lâmpadas. A vermelha fazia a sala arder de tão intensa. A violeta mal coloria os dedos de Lia.

Tomás acendeu a luz vermelha. O feixe cobriu o metal com uma mancha brilhante, mas o ponteiro permaneceu imóvel. Ele aumentou a potência até Lia sentir calor no rosto. Nada. Quando a lâmpada violeta foi ligada, fraca como um segredo, o ponteiro saltou.

— Mais luz perdeu para menos luz — disse Lia.

— Mais intensidade perdeu para maior frequência — corrigiu Tomás. — São grandezas diferentes. Intensidade mede energia que chega por área e por tempo. Frequência mede quantas oscilações o campo completa por segundo. Uma onda vermelha e uma violeta podem carregar fluxos totais muito diferentes, mas a violeta oscila mais depressa.

A experiência não dizia que vermelho jamais produz efeito fotoelétrico. O resultado dependia do material. Cada superfície impõe um custo energético para liberar um elétron. Em um metal, determinada frequência vermelha pode ficar abaixo desse custo; em outro material, pode ultrapassá-lo. A cor era uma pista para a energia por quantum, não uma senha universal.

Lia aproximou o ouvido da ampola, embora soubesse que o vácuo não lhe entregaria som algum. O amperímetro mostrava que cargas negativas haviam cruzado o espaço. A luz não apenas aquecera a placa ou produzira uma corrente dentro dela. Havia arrancado elétrons da superfície.

No caderno, Lia desenhou os dois controles que governariam aquele capítulo: QUANTOS chegam e QUANTO cada um pode entregar. Depois riscou as palavras. O Arquivo não confiava em rótulos antes de uma medida. Para entender a diferença, teria de aprender a interrogar os elétrons que escapavam.

Fontes desta página

  1. Albert Einstein (1905). Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt.Annalen der Physik, 322(6), 132–148. Propõe quanta de luz e obtém a lei do efeito fotoelétrico.
  2. Philipp Lenard (1902). Ueber die lichtelektrische Wirkung.Annalen der Physik, 313, 149–198. Investigação experimental extensa da emissão de elétrons por luz, incluindo as dependências com intensidade e frequência.
  3. Max Planck (1901). Ueber das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum.Annalen der Physik, 309(3), 553–563. Deriva a lei espectral de Planck usando elementos discretos de energia proporcionais à frequência.