efeito fotoelétrico na perspectiva da teoria de kuhn - parte 1/3

Carlos Alberto dos SantosProfessor Visitante

Departamento de Ciências Exatas e NaturaisUniv. Federal Rural do Semi-Árido

Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Físicacas.ufrgs@gmail.com

O efeito fotoelétrico na perspectiva da teoria de Kuhn

Parte 1/3

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À guisa de prefácio:

por que usar história em sala

de aula?

Even Einstein Struggled: Effects of Learning About Great Scientists’ Struggles on High

School Students’ Motivation to Learn Science

Journal of Educational Psychology 2016, Vol. 108, No. 3, 314–328

Xiaodong Lin-Siegler and Janet N. AhnTeachers College, Columbia University

Jondou ChenUniversity of Washington

Fu-Fen Anny Fang and Myra Luna-LuceroTeachers College, Columbia University

http://academiccommons.columbia.edu/catalog/ac%3A194424

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À guisa de propaganda

http://www.cienciahoje.org.br/coluna/p/id/10/n/do_laboratorio_para_a_fabrica

http://pt.slideshare.net/casifufrgs/

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S U M Á R I O

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Dualidade onda-partícula

A hipótese do quantum de luz

A equação de Einstein

A teoria do gatilho

De Broglie e Compton

O efeito fotoelétrico

Teoria de Kuhn

Os experimentos de Millikan

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Tão simpáticos, uns com os outros . . .

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Receituário

Receituário

Receituário

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Receituário

Um conceito de ciência extraído dos manuais de metodologia terá tantas probabilidades de assemelhar-se ao empreendimento que os produziu como a imagem de uma cultura nacional obtida através de um folheto turístico

p. 19

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Ciência normal, atividade na qual a maioria dos cientistas emprega inevitavelmente quase todo seu tempo, é baseada no pressuposto de que a comunidade científica sabe como é o mundo

p. 24

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Incomensurabilidade

Revoluções

Anomalias & Crises

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Quebra de paradigma

Descoberta da garrafa de Leyden

Anomalias

Descoberta dos raios X

Ef. fotoelétrico

Radiação de corpo negro Descoberta da

radioatividade

Descoberta do oxigênio

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A ciência normal antes da descoberta do efeito fotoelétrico

1887: Em busca das ondas eletromagnéticas, Hertz

descobre o efeito fotoelétrico

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Bobina de Ruhmkorff

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Vidro ou quartzoComo Hertz identificou a radiação ultravioleta

Célula (bateria, pilha) de Bunsen

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A ciência normal entre a descoberta do efeito

fotoelétrico e a hipótese de Einstein do quantum de luz

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cas.ufrgs@gmail.com ISIS, v.52, n.2, 161-193, 1961

cas.ufrgs@gmail.com KUHN, ISIS, v.52, n.2, 1961, p. 161.

For at least a century and a half, quantitative methods have indeed been central to the development of the fields I study. On the other hand, I feel equally convinced that our most prevalent notions both about the function of measurement and about the source of its special efficacy are derived largely from myth.

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But in scientific practice (…) the scientist often seems rather to be struggling with facts, trying to force them into conformity with a theory he does not doubt.

KUHN, ISIS, op. cit., p. 171.

Teoria do gatilhopara o efeito fotoelétrico

Teoria da fosforescência para a radioatividade

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During the course of his career, every natural scientist again and again notices and passes by qualitative and quantitatvie anomalies that just conceivably might, if pursued, have resulted in fundamental discovery.

ISIS, op. cit., p. 178.

Mas . . .

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Isolated discrepancies with this potential occur so regularly that no scientist could bring his research problems to a conclusion if he paused for many of them.

ISIS, op. cit., p. 178.

1995

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http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-8984/25/12/125802

2013

2014

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4152749/pdf/srep06267.pdf

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Muitas vezes a anomalia desaparece com um ajuste na teoria ou com medidas mais acuradas. Mas, quando ela resiste dá início a uma crise, ou situação anormal.

KUHN, ISIS, op. cit., p. 178.

Para onde irá o caso da histerese invertida

Experimentos sobre o efeito fotoelétrico anteriores a

Lenard

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Hallwachs, 1888

Hallwachs Stoletov Righi

Corposmetálicos irradiados com luz ultravioleta adquirem carga positiva.

Lei Stoletov: a fotocorrente é proporcional à intensidade da luz.

A fotocorrente é composta de moléculas do ar dissociadas após contato com a superfície irradiada.

1888 - 1890

O Fóton e sua atribulada existência, de 1905 a 1925

Experimentos de Lenard1889 - 1902

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1898: efeito fotoelétrico era um tema decadente. Lenard

resolve retomá-lo para esclarecer resultados obtidos

em 1889.

O que Lenard fez ente 1889 e 1898

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Lenard, os raios catódicos, o efeito fotoelétrico e o éter.

Para Lenard não existiam elétrons materiais.

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Raios-X

Efeito fotoelétrico

Raios catódicos

Fontes bibliográficas:

Primárias (Einstein, Lenard, Millikan . . .)

Secundárias (Klassen, Holton, Stuewer,

Wheaton . . .)

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1889: Lenard & Wolf. Pulverização de substâncias sob a ação de luz ultravioleta. Annals der Physik, v. 37.1899: Produção de raios catódicos pela luz ultravioleta. Annals der Physik, v. 2.1902: Sobre o efeito fotoelétrico. Annals der Physik, v. 8.

Bibliografia de Lenard sobre o EF

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http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1905/lenard-lecture.pdf

Ciência Hoje, agosto de 2016, p. 61-63.

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Resultados obtidos por Lenard

1. A fotocorrente é proporcional à intensidade da luz incidente, e sempre existe, por menor que seja a intensidade da luz.

2. O potencial de corte independe da intensidade da luz.3. Para um dado material do catodo, a velocidade

máxima, ou energia cinética máxima dos elétrons é proporcional ao potencial de corte, e este depende do tipo de luz.

4. A velocidade máxima dos elétrons independe da intensidade da luz.

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Lenard sempre foi comprometido com a teoria ondulatória, o paradigma da época.

A teoria do gatilho foi elaborada para preservar o paradigma e permaneceu soberana até 1911.

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