Efeito Fotoelétrico

O efeito fotoelétrico é um fenômeno descoberto por H. Hertz que consiste em emissão de elétrons pela matéria sob a ação da luz. A figura apresenta um eletroscópio de folhas, que é utilizado para observar esse efeito. Uma lâmina de zinco presente no eletroscópio mostra a velocidade das partículas. Caso a lâmina esteja positiva, a sua iluminação não influenciará na velocidade de descarga. Caso contrário, a lâmina repele os elétrons descarregando o eletroscópio. Pois a luz provoca a emissão de elétrons pela superfície da lâmina. No momento em que o feixe de luz é captado por um vidro comum, a lâmina carregada deixa de transferir seus elétrons, independentemente da intensidade do feixe de luz. Isso se deve à absorção de raios ultravioletas pelo vidro. E são esses raios que provocam o efeito fotoelétrico. Esse efeito se deve ao número de elétrons (foto elétrons) emitidos, sob a ação da luz, por uma superfície e a velocidade ou energia cinética desses elétrons. O feixe luminoso nos dá que a quantidade de elétrons emitidos pela superfície do metal num segundo é diretamente proporcional à energia da onda de luz, absorvida durante esse intervalo de tempo, podendo concluir que quanto maior é a energia do feixe, mais eficaz se torna a sua ação. E também se pode concluir que a energia cinética dos fotoelétrons emitidos sob a ação da luz só depende da freqüência da luz e não depende de sua intensidade. Alberto Einstein, em 1905, melhorou a idéia de Planck sobre a emissão de luz. Einstein tentou provar, mais tarde que a luz é uma estrutura intermitente e pode ser absorvida em amostras independentes. Esse efeito é muito importante nos estudos atuais, pois só ele permite pôr em evidência a estrutura descontínua da luz.

O Universo e suas dimensões

Euclides, na Grécia antiga, já havia sacado que são 3 as direções possíveis para qualquer movimento: para cima (ou para baixo), para a esquerda (ou para a direita) e para a frente (ou para trás). Portanto, até então, o Universo possuía três dimensões.
Em 1905, Einstein descobriu que espaço e tempo não eram fixos e imutáveis. Pelo contrário, eles eram flexíveis e manipuláveis, sendo que sob certas condições, seria possível encolher o tamanho de um centímetro ou esticar a duração de um segundo. E, ainda: a modificação sobre um estava atrelada à transformação do outro. Ou seja: o tempo era, do ponto de vista físico, indistinguível do espaço. Então, passou-se a ter um continuum espaço-tempo com 4 dimensões.
Em 1915, novas descobertas através do desenvolvimento da Teoria da Relatividade, e Einstein passou a defender que a gravidade era uma distorção na geometria das 4 dimensões. Einstein não insistiu nesta descoberta, no entanto, em meados da década de vinte, Theodor Kaluza e Oskar Klein perceberam que, se a relatividade geral fosse reescrita para acomodar 5 dimensões, em vez de 4, as equações do eletromagnetismo brotavam naturalmente dela. Apesar de enxergarmos apenas 4 dimensões, Klein supôs que esta quinta dimensão estaria enrolada em si mesma, como um tubinho minúsculo.
Anos mais tarde surgiu a Teoria das Supercordas – a noção de que as partículas que compõem o Universo poderiam ter a forma de cordas vibrantes (com cada vibração dando as características da partícula). Os físicos desconfiam que, a partir dessa premissa, seria possível descrever todos os componentes da natureza numa única teoria – mas só se o Cosmos possuísse nada menos que 26 dimensões.
Atualmente, acredita-se que existam entre 10 e 11 dimensões. Se a Teoria das Supercordas estiver certa, o Universo deve estar cheio de dimensões enroladas e, portanto, invisíveis.

Como fazer o controle remoto ir mais longe

Você já está a uns 20 metros de seu carro e nota que se esqueceu de travar as portas. Na maioria das vezes é preciso se reaproximar do veículo e acionar o travamento peçlo controle remoto. Esse problema não existe mais. O engenheiro de telecomunicações Tim Pozar, da empresa de infra-estrurura para internet UnitedLayer, inventou um truque bastante engenhoso: transformar a própria cabeça numa antena. Basta enconstar a parte metálica da chave no queixo. "Isso aumenta a extensão e potencializa a eficiência da antena", diz Pozar. O engenheiro eletrônico Gláucio Lima Siqueira, da PUC-RJ, não duvida disso. Afinal, o corpo humano é um dos melhores condutores de eletricidade que exista, mas Siqueira avisa: "Se o alarme for eletromagnético, tudo bem. Mas, se for ótico, nada feito". Mesmo o ser humano servindo de antena para uma onda eletromagnética, a artimanha não causa danos à saúde, caso não seja usada em excesso.
As ondas eletromagnéticas são uma combinação de um campo elétrico e de um campo magnético que se propagam simultaneamente através do espaço transportando energia. A luz visível cobre apenas uma pequena parte do espectro de radiação eletromagnética possível. O conceito de ondas eletromagnéticas foi postulado por James Clerk Maxwell e confirmado experimentalmente por Heinrich Hertz.

SPINTRÔNICA a revolução dos processadores, discos rígidos e memórias

O avanço da física e a descoberta de novas tecnologias é imprescindível para o desenvolvimento de computadores e máquinas mais eficientes.
Uma área importante promete revolucionar discos rígidos, memórias e processadores é a spintrônica. Enquanto a eletrônica clássica se preocupa com a carga dos elétrons, a spintrônica estuda o seu movimento de rotação, chamado spin (giro em inglês). Os elétrons podem rodar em diferentes sentidos - representados por setas para baixo ou para cima. Esse movimento gera uma espécie de campo magnético ao redor do elétron. Esta é a razão pela qual uma das primeiras áreas da computação a se beneficiar da spintrônica foi a de armazenamento de dados, fortemente ancorada no magnetismo.
Os cientistas descobriram que manipulando os sentidos dos elétrons para alinhar os campos magnéticos era possível reduzir a resistência entre as camadas, reduzindo também o espaço entre elas. Essa descoberta foi empregada nos leitores dos discos rígidos, possibilitando aumentar a capacidade dos dispositivos de armazenamento e ao mesmo tempo reduzir o seu tamanho.
A spintrônica também é a base das memórias, que ainda não chegaram ao mercado, mas estão em pesquisa há alguns anos. Elas serão capazes de congelar as atividades em andamento em um computador quando ele é desligado e recuperá-las quando ele é religado - ao contrário das memórias RAM atuais, que perdem os dados armazenados toda vez que o computador é desligado e por isso precisam passá-los para o HD e recuperá-los a cada reinicialização. Os pesquisadores apostam também na manipulação da rotação dos elétrons para resolver os problemas de miniaturização, aumento de desempenho e redução de gasto de energia dos processadores.
Os chips atuais são constituídos de transistores, que funcionam como canais por onde fluem correntes de elétrons. A interrupção e a liberação deste fluxo é o que determina a lógica de funcionamento do chip, portanto pouco importa qual é o spin dos elétrons. Porém, os pesquisadores acreditam que manipulando o sentido de rotação dos elétrons que fluem dentro dos transistores será possível torná-los mais rápidos, reduzindo o consumo de energia, pois a energia necessária para alinhar o spin dos elétrons é muito menor do que a necessária para interromper o fluxo da corrente.Além do armazenamento de dados e dos semicondutores, outra área deve se beneficiar dos princípios da spintrônica é a computação quântica, que poderá trazer a um único chip a capacidade de processar operações paralelas por meio do uso de qubits (bits quânticos), capazes de assumir valor 1 e 0 ao mesmo tempo (na computação clássica, um bit só pode ser 1 ou 0). A propriedade de spin dos elétrons pode fazer com que eles funcionem como qubits, mas este ainda é um território que está sendo desvendado pelos pesquisadores.