Desde o início do século XX ficou claro que a mecânica clássica não seria capaz de explicar a estrutura interna dos átomos. Novas leis precisaram ser desenvolvidas e ficaram conhecidas como mecânica quântica. A partir dessas novas leis foi possível determinar a(o)
- A)razão carga/massa do elétron.
Errada, porque a razão carga/massa do elétron foi determinada em experimentos anteriores, como os de Thomson, e não depende da mecânica quântica.
- B)natureza dos raios canais.
Errada, porque a natureza dos raios canais foi entendida em estudos de descargas elétricas e não é resultado das leis quânticas.
- C)natureza dos raios catódicos.
Errada, porque a natureza dos raios catódicos também foi esclarecida por experimentos clássicos de física do século XIX, antes da mecânica quântica.
- D)probabilidade de dispersão de prótons.
Errada, porque a dispersão de prótons não é o tipo de fenômeno diretamente explicado pelo início da mecânica quântica nesse contexto.
- E)energia envolvida em transições eletrônicas.
Certa, porque a mecânica quântica permite calcular a energia associada às transições entre níveis eletrônicos, base dos espectros atômicos.
Gabarito: E
No começo do século XX, a física clássica começou a “tropeçar” quando tentou explicar o comportamento dos elétrons no átomo. Aí entra a mecânica quântica, que substitui a ideia de órbitas certinhas por níveis de energia quantizados, com estados permitidos e proibidos. Em vez de prever tudo de forma exata como um relógio, ela trabalha com probabilidades e com diferenças de energia bem definidas. É justamente por isso que a mecânica quântica permitiu determinar a energia envolvida em transições eletrônicas. Quando um elétron salta de um nível para outro, ele absorve ou emite um fóton com energia igual à diferença entre esses níveis. Isso explica, por exemplo, os espectros de emissão e absorção dos átomos, que são a “assinatura” quântica de cada elemento. As outras alternativas remetem a descobertas da física clássica e da física de partículas anteriores ou paralelas, como a razão carga/massa do elétron e a natureza de raios catódicos e canais. Já a ideia de dispersão de prótons não é o foco desse avanço quântico inicial sobre a estrutura atômica. Ou seja: o salto da mecânica clássica para a quântica resolveu exatamente o problema das energias discretas no átomo. Em linguagem de prova: a mecânica quântica explica a quantização dos níveis eletrônicos e, com isso, a energia liberada ou absorvida nas transições entre esses níveis. É um dos pontos mais cobrados quando a banca quer ligar modelo atômico, espectro e quantização.