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Questão FC277734

A abordagem clássica do efeito de radiação de corpo negro gerava uma dificuldade de explicação conhecida pelo nome de catástrofe do ultravioleta. Tal nome foi dado a essa dificulda

Física Moderna

CEBRASPE (CESPE) · 2018

A abordagem clássica do efeito de radiação de corpo negro gerava uma dificuldade de explicação conhecida pelo nome de catástrofe do ultravioleta. Tal nome foi dado a essa dificuldade porque a explicação clássica

  1. apontava para resultados infinitos para altos comprimentos de onda da luz no interior do corpo negro.
  2. não modelava as paredes do corpo negro como osciladores harmônicos.
  3. assumia que a troca de energia do campo eletromagnético com as paredes era contínua.
  4. desprezava o efeito da temperatura para a explicação do fenômeno.
  5. não assumia para a radiação o modelo de modos normais de vibração.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

A dificuldade conhecida como catástrofe do ultravioleta decorre de a teoria clássica supor a troca contínua de energia entre o campo eletromagnético e as paredes do corpo negro. Essa hipótese, aplicada na Lei de Rayleigh–Jeans, leva à previsão de intensidade que cresce sem limite quando o comprimento de onda diminui, isto é, divergência no regime do ultravioleta.


Max Planck resolveu o problema ao introduzir a ideia de quantização: a emissão e absorção ocorrem em pacotes discretos de energia proporcionais à frequência, \(E=h\nu\). Com isso, modos de alta frequência ficam pouco ocupados e a contribuição para a energia total deixa de divergir.


Portanto, a explicação clássica falhou porque assumia a troca contínua de energia, razão pela qual a alternativa (C) é correta.

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