Construção de uma maquete experimental automatizada para a determinação da constante de Planck com o auxílio da plataforma Arduíno

Abstract

Ao modelar um corpo radiante como um conjunto de osciladores harmônicos, o físico Max Planck, em 1900, fez a hipótese de que os osciladores das substâncias podem ter apenas um conjunto discreto de energia e, no processo de interação com o campo de radiação, pode mudar sua energia em porções iguais a . A constante de Plancké uma das constantes fundamentais da física, juntamente com outras como, por exemplo, a carga e a massa do elétron, a velocidade da luz e a constante de Boltzmann. Como mostra o subsequente desenvolvimento da física quântica, todos os momentos mecânicos dos átomos, moléculas, elétrons e núcleos são expressos em unidades de . Além disso, a constante de Planck entra numa série de relações que desempenham um papel fundamental na física quântica e que determinam os estados discretos das micropartículas, a dualidade onda-partícula de suas propriedades. No presente artigo, propõe-se determinar a constante de Planck através do estudo das curvas características de LASER´s de semicondutor, obtidas com o auxílio de uma maquete experimental automatizada que contém uma placa Arduino ligada a um circuito eletrônico com tais dispositivos eletrônicos. A maquete experimental é constituída pelas seguintes partes: banco óptico com suportes; régua com zero central, onde se projetam o máximo principal e máximos secundários do espectro da luz emitida pelo LASER, obtidos com o auxílio de uma rede de difração unidimensional com período conhecido; apontador LASER de semicondutor; placa Arduino Uno com circuito eletrônico que se comunica com o computador via USB; computador. A plataforma Arduino para equipamentos técnicos é recomendada para o processo educacional. Tendo em conta a facilidade de programação e a sua capacidade de estudar processos físicos em tempo real, propõe-se utilizar placas Arduino na modernização de laboratórios didáticos de Física Geral automatizados manipulados remotamente.