Antiga teoria quântica: diferenças entre revisões
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A antiga teoria quântica sobrevive como uma técnica de aproximação na mecânica quântica, chamada de [[método WKB]]. Aproximações semi-clássicas foram um popular objeto de estudos no anos 70 e 80. |
A antiga teoria quântica sobrevive como uma técnica de aproximação na mecânica quântica, chamada de [[método WKB]]. Aproximações semi-clássicas foram um popular objeto de estudos no anos 70 e 80. |
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A antiga teoria quântica foi iniciada pelo trabalho de [[Max Planck]] na emissão e absorção de luz, e começou para valer após o trabalho de [[Albert Einstein]] nos calores específicos dos sólidos. Einstein, seguido por Debye, aplicou princípios quânticos ao movimento de átomos, explicando a anomalia do calor específico. |
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Em 1913, [[Niels Bohr]] identificou o [[princípio da correspondência]] e o usou para formular um modelo para o [[átomo de hidrogênio]] que explicava o [[espectro de emissão]]. Nos anos seguintes [[Arnold Sommerfeld]] extendeu a regra quântica para sistemas integráveis arbitrários fazendo uso do princípio da invariância adiabática de números quânticos introduzido por [[Lorentz]] e Einstein. O modelo de Sommerfeld estava muito mais próximo à figura da moderna mecânica quântica do que o de Bohr. |
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Durante a década de 1910 e começo da década de 1920 muitos problemas foram atacados usando a antiga teoria quântica com resultados diversos. A rotação molecular e o espectro de vibração foram entendidos e o spin do elétron descoberto, levando à confusão de números quânticos meio inteiros. Max Planck introduziu o ponto de energia zero e Arnold Sommerfeld quantizou semiclassicamente o átomo de hidrogênio relativístico. [[Hendrik Kramers]] explicou o [[efeito Stark]]. Bose e Einstein fizeram a estatística quântica certa para fótons. |
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Kramers deu a fórmula para calcular a probabilidade de transição entre estados quânticos em termos de componentes de Fourier de movimento, ideias que foram extendidas em colaboração com [[Werner Heisenberg]] para uma descrição semiclássica em forma de matriz das probabilidades de transição atômicas. Heisenberg reformulou toda a teoria quântica em termos de uma versão dessas matrizes de transição, criando a [[mecânica das matrizes]]. |
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Em 1924, [[Louis de Broglie]] introduziu a teoria ondulatória da matéria, que foi extendida para uma equação semiclássica para ondas de matéria por Einstein pouco tempo depois. Em 1926 [[Erwin Schrödinger]] encontrou uma função de onda completamente quântica, que reproduzia com sucesso todos os sucessos da antiga teoria quântica sem ambiguidades e insconsistências. A mecânica ondulatória de Schorödinger se desenvolveu separadamente da mecância das matrizes até que Schrödinger e outros provaram que os dois métodos previam as mesmas consequências experimentais. [[Paul Dirac]] provou em 1926 que ambos os métodos podem ser obtidos de um método mais geral chamado [[teoria da transformação]]. |
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A mecânica das matrizes e a mecânica ondulatória puseram um fim à era da antiga teoria quântica. |
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Revisão das 20h12min de 5 de maio de 2009
A antiga teoria quântica é uma coleção de resultados dos anos 1900 a 1925 que antecede a moderna mecânica quântica. A teoria nunca foi completa ou auto-consistente, mas uma coleção de prescrições heurísticas que são tidas atualmente como as primeiras correções quânticas feitas à mecânica clássica.
A antiga teoria quântica sobrevive como uma técnica de aproximação na mecânica quântica, chamada de método WKB. Aproximações semi-clássicas foram um popular objeto de estudos no anos 70 e 80.
História
A antiga teoria quântica foi iniciada pelo trabalho de Max Planck na emissão e absorção de luz, e começou para valer após o trabalho de Albert Einstein nos calores específicos dos sólidos. Einstein, seguido por Debye, aplicou princípios quânticos ao movimento de átomos, explicando a anomalia do calor específico.
Em 1913, Niels Bohr identificou o princípio da correspondência e o usou para formular um modelo para o átomo de hidrogênio que explicava o espectro de emissão. Nos anos seguintes Arnold Sommerfeld extendeu a regra quântica para sistemas integráveis arbitrários fazendo uso do princípio da invariância adiabática de números quânticos introduzido por Lorentz e Einstein. O modelo de Sommerfeld estava muito mais próximo à figura da moderna mecânica quântica do que o de Bohr.
Durante a década de 1910 e começo da década de 1920 muitos problemas foram atacados usando a antiga teoria quântica com resultados diversos. A rotação molecular e o espectro de vibração foram entendidos e o spin do elétron descoberto, levando à confusão de números quânticos meio inteiros. Max Planck introduziu o ponto de energia zero e Arnold Sommerfeld quantizou semiclassicamente o átomo de hidrogênio relativístico. Hendrik Kramers explicou o efeito Stark. Bose e Einstein fizeram a estatística quântica certa para fótons.
Kramers deu a fórmula para calcular a probabilidade de transição entre estados quânticos em termos de componentes de Fourier de movimento, ideias que foram extendidas em colaboração com Werner Heisenberg para uma descrição semiclássica em forma de matriz das probabilidades de transição atômicas. Heisenberg reformulou toda a teoria quântica em termos de uma versão dessas matrizes de transição, criando a mecânica das matrizes.
Em 1924, Louis de Broglie introduziu a teoria ondulatória da matéria, que foi extendida para uma equação semiclássica para ondas de matéria por Einstein pouco tempo depois. Em 1926 Erwin Schrödinger encontrou uma função de onda completamente quântica, que reproduzia com sucesso todos os sucessos da antiga teoria quântica sem ambiguidades e insconsistências. A mecânica ondulatória de Schorödinger se desenvolveu separadamente da mecância das matrizes até que Schrödinger e outros provaram que os dois métodos previam as mesmas consequências experimentais. Paul Dirac provou em 1926 que ambos os métodos podem ser obtidos de um método mais geral chamado teoria da transformação.
A mecânica das matrizes e a mecânica ondulatória puseram um fim à era da antiga teoria quântica.