Quando J.J. Thomson fez seus experimentos em raios catódicos, a natureza do elétron estava em dúvida. Alguns o imaginavam como uma forma de radiação, como a luz; outros acreditavam que o elétron era uma partícula. Algumas das observações feitas com raios catódicos eram usadas para apoiar outra visão. Explique como cada uma das propriedades seguintes dos raios catódicos pode apoiar o modelo de partícula ou de onda do elétron.
- Eles passam através de folha de metal.
- Eles viajam em velocidades inferiores à da luz.
- Se um objeto é colocado em sua trajetória observa-se uma sombra.
- Sua trajetória muda quando eles passam entre placas com carga elétrica.
Passo 1
Pois é, hoje a gente sabe que os elétrons tem características de onda e características de partícula. Mas no tempo de Thomson, ainda estavam tentando dizer se ele era uma coisa OU outra. E a gente vai analisar cada uma das propriedades expostas no enunciado pra ver que a confusão tem motivo mesmo: alguns resultados apontam pra partícula e outros pra onda.
Passo 2
a) Eles passam através de folhas de metal.
A explicação para uma partícula passar por uma placa de metal é: existe um buraco. Se a placa não tem nenhum furo por onde o elétron passar, ele só passa se tiver características ondulares. Então, essa primeira afirmativa indica que o elétron é onda.
Passo 3
b) Eles viajam em velocidades inferiores à da luz.
Essa afirmativa indica o comportamento particular do elétron. Se o elétron fosse puramente uma radiação eletromagnética, ele deveria ter a mesma velocidade ds demais ondas eletromagnéticas: a velocidade da luz. Como os elétrons são partículas carregadas, existem forças de repulsão agindo entre eles, o que “atrasa” os movimentos, diminuindo a velocidade para algum valor menor que a velocidade da luz.
Passo 4
c) Se um objeto é colocado em sua trajetória observa-se uma sombra.
Essa alternativa é complicada, mas ela apoia que o elétron é uma partícula.
Olha só: se uma partícula está viajando em linha reta e algo fica na frente dela, ela não consegue passar. Caso a gente tenha colocado um detector no final da trajetória, a gente não vai detectar a partícula, só uma sombra.
Já a radiação, pelo fenômeno da difração, consegue “driblar obstáculos”, e a sombra não é observada.
Passo 5
d) Sua trajetória muda quando eles passam entre placas com carga elétrica.
Essa coisa de mudar de trajetória por causa de campo elétrico (placas com carga elétrica) é coisa de partícula carregada né?
Então a última alternativa apoia a hipótese de que o elétron é partícula. E carregada.
Resposta
- Onda
- Partícula
- Partícula
- Partícula