Tópico Aula Título
CINEMÁTICA Aula 1-1 Grandezas físicas, unidades de medida e SI
CINEMÁTICA Aula 1-2 Vetores
CINEMÁTICA Aula 1-3 Introdução à cinemática
CINEMÁTICA Aula 1-4 Movimento retilíneo uniforme (MRU)
CINEMÁTICA Aula 1-5 Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV)
CINEMÁTICA Aula 1-6 Movimento círcular uniforme (MCU)
CINEMÁTICA Aula 1-7 Movimento círcular uniformemente variado (MCUV)
CINEMÁTICA Aula 1-8 Queda livre e lançamento vertical no vácuo
CINEMÁTICA Aula 1-9 Lançamento horizontal e oblíquo
CINEMÁTICA Aula 1-10 Movimento harmônico simples (MHS)
DINÂMICA Aula 2-11 Introdução à dinâmica e primeira lei de Newton
DINÂMICA Aula 2-12 A segunda e a terceira leis de Newton
DINÂMICA Aula 2-13 Força elástica, lei de Hooke e associação de molas
DINÂMICA Aula 2-14 Polias e máquinas de Atwood
DINÂMICA Aula 2-15 Plano inclinado sem atrito
DINÂMICA Aula 2-16 Força de atrito estático e dinâmico
DINÂMICA Aula 2-17 Plano inclinado com atrito
DINÂMICA Aula 2-18 Aceleração e força centrípeta
DINÂMICA Aula 2-19 Trabalho
DINÂMICA Aula 2-20 Energia cinética
DINÂMICA Aula 2-21 Energia potencial
DINÂMICA Aula 2-22 Energia mecânica
DINÂMICA Aula 2-23 Potência
DINÂMICA Aula 2-24 Momento linear e impulso
DINÂMICA Aula 2-25 Colisões
GRAVITAÇÃO Aula 3-26 Introdução à astronomia
GRAVITAÇÃO Aula 3-27 Leis de Kepler
GRAVITAÇÃO Aula 3-28 Lei da gravitação universal
GRAVITAÇÃO Aula 3-29 Campo gravitacional e satélites
ESTÁTICA Aula 4-30 Introdução à estática
ESTÁTICA Aula 4-31 Centro de massa e centro de gravidade
ESTÁTICA Aula 4-32 Torque, alavancas e equilíbrio de corpos extensos
MECÂNICA DOS FLUIDOS Aula 5-33 Introdução à mecânica dos fluidos
MECÂNICA DOS FLUIDOS Aula 5-34 Teorema de Stevin
MECÂNICA DOS FLUIDOS Aula 5-35 Teorema de Pascal
MECÂNICA DOS FLUIDOS Aula 5-36 Teorema de Arquimedes
MECÂNICA DOS FLUIDOS Aula 5-37 Hidrodinâmica
TERMOLOGIA Aula 6-38 Introdução à termologia e escalas termométricas
TERMOLOGIA Aula 6-39 Dilatação térmica dos sólidos
TERMOLOGIA Aula 6-40 Dilatação térmica dos líquidos
TERMOLOGIA Aula 6-41 Calor sensível e calor latente
TERMOLOGIA Aula 6-42 Troca de calor entre substâncias
TERMOLOGIA Aula 6-43 Estados físicos da matéria
TERMOLOGIA Aula 6-44 Propagação de calor
TERMOLOGIA Aula 6-45 Transformações gasosas e equação geral dos gases
TERMOLOGIA Aula 6-46 Leis dos gases ideais (equação de Clapeyron)
TERMOLOGIA Aula 6-47 Trabalho nas transformações gasosas
TERMOLOGIA Aula 6-48 Leis da termodinâmica
TERMOLOGIA Aula 6-49 Máquinas térmicas
TERMOLOGIA Aula 6-50 Ciclos termodinâmicos: ciclo de Carnout
ÓPTICA Aula 7-51 Introdução à óptica
ÓPTICA Aula 7-52 Cores: síntese adtiva e síntese subtrativa
ÓPTICA Aula 7-53 Princípios da óptica geométrica
ÓPTICA Aula 7-54 Ângulo visual, eclipses e fases da lua
ÓPTICA Aula 7-55 Reflexão e refração
ÓPTICA Aula 7-56 Espelhos planos
ÓPTICA Aula 7-57 Espelhos esféricos: côncavos e convexos
ÓPTICA Aula 7-58 Análise algébrica dos espelhos esféricos
ÓPTICA Aula 7-59 Lentes esféricas: côncavas e convexas
ÓPTICA Aula 7-60 Análise algébrica das lentes esféricas
ÓPTICA Aula 7-61 Olho humano e ametropias
ONDAS Aula 8-62 Introdução à ondas
ONDAS Aula 8-63 Equação fundamental da ondulatória
ONDAS Aula 8-64 Velocidade e frequência das ondas eletromagnéticas
ONDAS Aula 8-65 Fenômenos ondulatórios
ONDAS Aula 8-66 Velocidade, reflexão e refração de ondas em cordas
ONDAS Aula 8-67 Ondas estacionárias
ONDAS Aula 8-68 A dual natureza da luz
ONDAS Aula 8-69 O som e suas qualidades fisiológicas
ONDAS Aula 8-70 Efeito doppler
ELETROSTÁTICA Aula 9-71 Introdução ao eletromagnetismo e a atomística
ELETROSTÁTICA Aula 9-72 Cargas elétricas e processos de eletrização
ELETROSTÁTICA Aula 9-73 Lei de Coulomb
ELETROSTÁTICA Aula 9-74 Campo elétrico e gaiola de Faraday
ELETROSTÁTICA Aula 9-75 Energia potencial elétrica, Potencial elétrico e D.D.P
ELETROSTÁTICA Aula 9-76 Trabalho da força elétrica
ELETRODINÂMICA Aula 10-77 Introdução à eletrodinâmica
ELETRODINÂMICA Aula 10-78 Primeira lei de Ohm
ELETRODINÂMICA Aula 10-79 Segunda lei de Ohm
ELETRODINÂMICA Aula 10-80 Circuitos elétricos e associação de resistores
ELETRODINÂMICA Aula 10-81 Geradores elétricos e associação de geradores
ELETRODINÂMICA Aula 10-82 Capacitores e associação de capacitores
ELETRODINÂMICA Aula 10-83 Leis de Kirchhoff
ELETROMAGNETISMO Aula 11-84 Magnetismo
ELETROMAGNETISMO Aula 11-85 Força magnética sobre cargas em movimento
ELETROMAGNETISMO Aula 11-86 Campo magnético em fio retilíneo longo e bobinas
ELETROMAGNETISMO Aula 11-87 Indução magnética (lei de Faraday e lei de Lenz)
ELETROMAGNETISMO Aula 11-88 Transformadores
FÍSICA MODERNA  — RELATIVIDADE RESTRITA Aula 12-89 Espaço e tempo absolutos
FÍSICA MODERNA  — RELATIVIDADE RESTRITA Aula 12-90 Éter luminífero e a velocidade da luz
FÍSICA MODERNA  — RELATIVIDADE RESTRITA Aula 12-91 Experimento de Michelson & Morley
FÍSICA MODERNA  — RELATIVIDADE RESTRITA Aula 12-92 Transformadas de Galileu
FÍSICA MODERNA  — RELATIVIDADE RESTRITA Aula 12-93 Transformadas de Lorentz
FÍSICA MODERNA  — RELATIVIDADE RESTRITA Aula 12-94 Transformadas de Lorentz para velocidades
FÍSICA MODERNA  — RELATIVIDADE RESTRITA Aula 12-95 Efeito Doppler relativístico
FÍSICA MODERNA  — RELATIVIDADE RESTRITA Aula 12-96 Momento e energia relativísticos
FÍSICA MODERNA  — RELATIVIDADE RESTRITA Aula 12-97 Conversão massa-energia
FÍSICA MODERNA — QUÂNTICA Aula 13-98 Radiação de corpo negro
FÍSICA MODERNA — QUÂNTICA Aula 13-99 Efeito fotoelétrico
FÍSICA MODERNA — QUÂNTICA Aula 13-100 Raios X
FÍSICA MODERNA — QUÂNTICA Aula 13-101 Efeito Compton
FÍSICA MODERNA — QUÂNTICA Aula 13-102 Espectroscopia e fórmula de Balmer
FÍSICA MODERNA — QUÂNTICA Aula 13-103 O átomo de Bohr
FÍSICA MODERNA — QUÂNTICA Aula 13-104 Ondas de matéria

Aula13-100: Raios X

A descoberta do raio X

Em 1985, trabalhando em seu laboratório, o físico alemão Wilhelm Conrad Röntgen (★ 1845 1923 ✝) descobriu os raios X a partir de manipuções da ampola de Faraday-Crokes:

A uma ampola com gás interior em rarefação eram conectados dois condutores que acoplavam-se a um gerador. Quando o gerador era colocado em atividade, um dos condutores ficava eletrizado negativamente (cátodo) e o outro ficava eletrizado positivamente (anôdo). Fazendo-se isto, passa a existir no equipamento, devido a DDP entre os condutores, a tendência de que os elétrons sejam ejetados do cátodo e rumem em direção ao anôdo. Esta tendência é potencializada quando um novo circuito é anexado ao equipamento. Este novo circuito é composto de um resistor ligado a um novo gerador. Este resistor é posicionado próximo ao cátodo. Quanto este novo gerador é acionado, o efeito Joule gera um aumento de temperatura no gerador, que transmite calor para o cátodo, fazendo com que a temperatura aumente nele; com o cátodo aquecido, a ejeção de elétrons é facilitada.

Todo este aparato é regulado para que os elétrons sejam ejetados do cátodo e se encaminhem aceleradamente para o anôdo, de modo que o atinjam com uma velocidade de aproximadamente 10% da velocidade da luz no vácuo (v ≅ 0.1c). Ao colidirem com a placa do anôdo, Röntigen percebeu que raios eram emanados desta placa e, quando era colocada uma placa fotográfica no curso destes raios, ela era sensibilizada; percebeu também que muitos materiais eram transparentes a sua passagem, incluindo o corpo humano, excetuando-se os ossos. Röntigen chamou estes raios misteriosos de raios X

 

   

Explicação clássica

No contexto da física clássica, sabemos, deste os estudos produzidos por James Clerk Maxwell (★ 1831 1879 ✝) sobre eletromagnetismo, que cargas aceleradas produzem campos eletromagnéticos que se propagam pelo espaço. Deste modo, os elétrons que se chocavam com o anôdo produziam ondas eletromagnéticas. Este fenômeno, da geração de ondas por frenagem é chamado de bremsstrahlung. Como a desaceleração descrita acima é consideravelmente acentuada, as ondas eletromagnéticas geradas por ela eram razoavelmente energéticas e explicavam as características observadas por Röntigen.

 

Cargas aceleradas geram ondas eletromagnéticas

 

 

Problemas com a interpretação clássica

Como vimos, a física clássica parecia explicar bem o fenômeno da emissão dos raios X. Entretanto, ao se analisar o espectro de emissão desta radiação, constamos que a física clássica esbarra novamente em limitações, pois o gráfico de emissão obtido experimentalmente apresenta um espectro não previsto na análise clássica.

 

   

O espectro identificado na natureza se assemelha ao espectro previsto classicamente. O que o difere das predições clássicas é a presença de picos de intensidade para determinadas frequências de ondas.

MATERIAL COMPLEMENTAR