Sumário
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Salvando leitura…
Millikan tentou a equação com precisão suficiente para que ela pudesse fracassar

A linha impossível de desver

O efeito fotoelétrico e o quantum que viaja inteiro

Capítulo 2 · A luz que arrancava elétrons
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O Arquivo avançou até Chicago, em 1916. Mais uma vez, nenhuma fala privada foi inventada. O que Lia podia observar era o aparato descrito e o artigo publicado por Robert Millikan: metais alcalinos preparados no vácuo, frequências conhecidas e potenciais medidos com cuidado para testar a relação de Einstein.

Durante anos, Millikan aperfeiçoou a experiência. O resultado foi uma relação linear entre potencial de parada e frequência, com inclinação que fornecia h/e. Usando o valor da carga elementar, obtinha-se a constante de Planck em acordo com outros métodos. A previsão sobrevivera a um teste construído para ser quantitativo, não decorativo.

A história costuma ser comprimida numa fábula em que um cético prova contra a vontade a teoria de um gênio. A documentação é mais interessante. Millikan reconheceu a validade extraordinária da equação fotoelétrica e a usou para medir h, enquanto continuou desconfortável com uma imagem corpuscular simples da luz. Dados podem fixar uma relação matemática antes de encerrarem todas as disputas sobre como interpretá-la.

Em 1922, a Fundação Nobel anunciou o prêmio de Física de 1921 a Einstein, destacando especialmente a descoberta da lei do efeito fotoelétrico. A relatividade já o tornara célebre, mas foi aquela lei, rigorosamente testada, que apareceu na justificativa oficial.

Lia voltou à sala das duas lâmpadas. Agora a aparente vitória da violeta tinha uma contabilidade: cada quantum entregava hν; a superfície cobrava φ; a sobra máxima era medida por eVs. Brilho controlava principalmente quantas entregas ocorriam. Frequência controlava o valor de cada entrega.

Ainda assim, a luz não cabia numa coleção de pequenas balas. Ondas continuavam interferindo e difratando. O quantum de Einstein dizia como energia era trocada, mas uma teoria quântica do campo ainda estava por nascer. A natureza não substituíra uma metáfora por outra; obrigara a física a abandonar a exigência de uma imagem clássica única.

A placa metálica se ergueu e revelou uma mesa de colisões. Sobre ela havia um bloco de grafite e um feixe de raios X. Um detector podia girar ao redor do alvo. Tomás colocou no caderno de Lia uma nova grandeza: momento.

— A luz já mostrou que entrega energia em quanta — disse ele. — Agora Arthur Compton vai perguntar se ela também recua como quem participa de uma colisão.

Fontes desta página

  1. Robert A. Millikan (1916). A Direct Photoelectric Determination of Planck's h.Physical Review, 7, 355–388. Mede a relação linear prevista por Einstein e determina h por efeito fotoelétrico.
  2. National Institute of Standards and Technology (1974). Introduction to the constants for nonexperts, 1900–1920.NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. Contextualiza a determinação de h/e pelo potencial de parada no efeito fotoelétrico e o resultado de Millikan de 1916.
  3. Nobel Foundation (1922). The Nobel Prize in Physics 1921 — Albert Einstein.NobelPrize.org. Registro oficial do prêmio concedido especialmente pela descoberta da lei do efeito fotoelétrico.
  4. 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.