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Quantum Lab

Utilize simuladores virtuais que ajudam a fixar o conhecimento. Escolha o seu simulador:

#Experimento 1:

Efeito Fotoelétrico

Teoria:
  • Luz
  • Mecânica Quântica
  • Fótons
Descrição:

Veja como a luz bate em elétrons de um alvo metálico, e recrie a experiência que deu origem ao campo da mecânica quântica.

Alguns Objetivos de Aprendizagem:
  • Visualizar e descrever a experiência do efeito fotoelétrico.
  • Predizer corretamente os resultados de experimentos sobre o efeito fotoelétrico, tais como: como mudar a intensidade da luz afetará a corrente e a energia dos elétrons, como a alteração do comprimento de onda da luz irá afetar a corrente e a energia dos elétrons, como mudar a voltagem da luz irá afetar a corrente e a energia dos elétrons, como a alterar o material do alvo afetará a corrente e a energia dos elétrons
  • Descrever como esses resultados nos levam ao modelo de fóton de luz (por exemplo: argumentar que apenas um modelo de fóton de luz pode explicar por que, quando a luz está brilhando sobre o metal, mas não há corrente, aumentando a frequência levará a uma corrente, mas aumentando a intensidade da luz ou a tensão entre as placas não.

#Experimento 2:

Espectro do Corpo Negro

Teoria:
  • Corpo Negro
  • Lei de Planck
  • Lei de Wien
Descrição:

Como o espectro do corpo negro do sol se compara à luz visível? Aprenda sobre o espectro de corpo negro da Sirius A, do Sol, de uma lâmpada e da Terra. Ajuste a temperatura para ver o comprimento de onda e a intensidade da mudança do espectro. Veja a cor do pico da curva espectral.

Alguns Objetivos de Aprendizagem:
  • Descrever o que acontece com o espectro de corpo negro à medida que aumenta ou diminui a temperatura. O que acontece com a forma da curva e o pico desta curva?
  • Descrever o espectro de corpo negro de uma lâmpada. Por que as lâmpadas ficam quentes? Elas parecem eficientes?
  • Imagine que você veja dois objetos quentes e brilhantes – um está brilhando em laranja e o outro está brilhando em azul. Qual deles é mais quente?
  • Encontrar a relação entre a temperatura e o comprimento de onda no pico da curva.

#Experimento 3:

Moléculas e Luz

Teoria:
  • Moléculas
  • Fótons
  • Absorção
Descrição:

Ligue a fonte de luz para explorar. Observe o que acontece na janela de observação conforme você configura diferentes combinações de fonte de luz e molécula. Observe que esta simulação é a primeira a oferecer suporte a nosso recurso de zoom e ampliação, portanto, amplie para ver mais de perto, se você precisar

Alguns Objetivos de Aprendizagem:
  • Explorar como a luz interage com as moléculas na atmosfera
  • Identificar que a absorção da luz depende da molécula e do tipo de luz
  • Relacionar a energia da luz ao movimento resultante
  • Identificar que energia aumenta do micro-ondas ao ultravioleta
  • Prever o movimento de uma molécula com base no tipo de luz que ela absorve
  • Identificar como a estrutura de uma molécula afeta a forma como ela interage com a luz

#Experimento 4:

Interferência Quântica

Teoria:
  • Mecânica Quântica
  • Fótons
  • Elétrons
Descrição:

Quando fótons, elétrons e átomos se comportam como partículas e quando eles se comportam como ondas? Assista ondas espalharem-se e interferirem à medida que passam através de uma fenda dupla, e então serem detectadas em uma tela como pequenos pontos. Use detectores quânticos para explorar como as medições mudam as ondas e os padrões que produzem na tela.

Alguns Objetivos de Aprendizagem:
  • Visualizar fóton, elétron, nêutron, ou átomo de hélio como um pacote de onda que entra em colapso após a detecção.
  • Visualizar o que acontece com a onda entre as fendas e a tela.
    Justificar como o experimento de fenda dupla explica que a matéria e a luz se comportam como ondas.
  • Descrever o comportamento de uma função de onda na presença de um detector, e explicar como colocar um detector sobre uma fenda destrói a interferência
  • Determinar como o padrão de interferência mudará, se alterar a massa, velocidade ou comprimento de onda.
  • Reconhecer grande gama de escalas de tamanho envolvidos nos experimentos de interferência quântica.
  • Reconhecer que duas fontes de luz coerente podem interferir, mas apenas se eles tiverem o mesmo comprimento de onda.

#Experimento 5:

Modelos do átomo de hidrogênio

Teoria:
  • Mecânica Quântica
  • Átomo de Hidrogênio
  • Modelo de Bohr
Descrição:

Como os cientistas descobriram a estrutura dos átomos sem olhar para eles? Experimente vários modelos de disparo de luz sobre o átomo. Verifique como a predição do modelo corresponde aos resultados experimentais.

Alguns Objetivos de Aprendizagem:
  • Visualizar modelos diferentes do átomo de hidrogênio.
  • Explicar que previsões experimentais cada modelo faz.
  • Explicar por que as pessoas acreditavam em cada modelo e por que cada modelo histórico era inadequada.
  • Explicar a relação entre a imagem física das órbitas e o diagrama de nível de energia de um elétron.
  • Engajar-se na construção de modelos.

Conte-nos como foi

a sua Experiência

Compartilhe conosco o que você aprendeu com os experimentos. Quais as ideias e teorias que tem em mente? Envie-nos uma mensagem.

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