Prêmio Nobel em Física – 1938

O prêmio Nobel de física de 1938 foi entregue ao físico italiano Enrico Fermi, pela identificação de novos elementos radioativos e pela descoberta das reações nucleares efetuadas pelos nêutrons lentos.

Enrico nasceu em 29 de setembro 1901 em Roma. Obteve uma bolsa de estudos na Scuola Normale Superiore of Pisa e em 1922 obteve seu título de doutor em física pela Università di Pisa. Em 1926, Fermi descobriu as leis estatísticas, hoje conhecidas como as “estatísticas de Fermi”, estas são aplicadas no meio quântico, em que regem as partículas sujeitas ao princípio de exclusão de Pauli.

No ano de 1938 demonstrou que a transformação nuclear ocorre em quase todos os elementos submetidos ao bombardeamento de neutrões, tendo como base a radioatividade artificial de Curie e Joliot (1934). Durante suas pesquisas observou a captura do nêutron pelo núcleo do átomo de urânio, fazendo com que o núcleo fosse alterado, ou seja, o urânio não era mais urânio, mas sim um novo elemento, o netúnio. Isso resultou na descoberta dos nêutrons lentos e na fissão nuclear, produzindo elementos até então desconhecidos na tabela periódica, lhe concedendo a premiação do Nobel.

Enrico faleceu em Chicago no dia 28 de novembro de 1954 devido a um câncer no estomago.

Autor do Texto: Luciano Cardoso Dias

Referências:
“Enrico Fermi – Biographical”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 27 Jul 2017. <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1938/fermi-bio.html> Acesso em 29 de julho de 2017.
DILVA FRAZÃO. Enrico Fermi. Disponível em:
<https://www.ebiografia.com/enrico_fermi/> Acesso em 29 de junho de 2017.

Prêmio Nobel em Física – 1937

                     Clinton Joseph Davisson          George Paget Thomson

O prêmio Nobel em física do ano de 1937 foi dividido igualmente entre Clinton Joseph Davisson e George Paget Thomson pela demonstração experimental da difração de elétrons em cristais.

A difração de elétrons foi um fenômeno que ficou evidenciado pelos trabalhos de George P. Thomson, Clinton J. Davisson e Lester H. Germer (que não recebeu o prêmio). Seus experimentos comprovaram que o elétron possui propriedades ondulatórias, já que a difração era um fenômeno observado apenas com ondas, comprovando a hipótese de De Broglie que dizia: “Não somente as ondas apresentam características de partículas, mas também, as partículas apresentam comportamento ondulatório”. A diferença entre seus experimentos foi apenas o arranjo experimental que usaram.

Um fato curioso é que em 1906, J.J. Thomson, pai de George P. Thomson, foi agraciado com o Prêmio Nobel em Física por suas pesquisas que comprovaram a existência de uma nova partícula, o elétron. E decorridos 31 anos depois, o seu filho ganharia o mesmo Prêmio Nobel, porém por demonstrar que esta mesma partícula poderia se comportar como uma onda.

A partir das descobertas desses notáveis cientistas acerca do comportamento dos elétrons, o meio científico teve um avanço fundamental que possibilitou uma maior compreensão sobre o universo microscópico.

Referências:

MLA: “The Nobel Prize in Physics 1937”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 1 de agosto de 2017. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1937/

CASTILHO, C.m.c. de; NASCIMENTO, V.b.; SOARES, E.a; ESPERIDIÃO, A.s.c.; MOTA, F.b.; CARVALHO, V.e. de. Difração de elétrons de baixa energia (LEED) e a determinação da estrutura atômica de superfícies ordenadas. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 27, n. 4, p.527-543, 27 jul. 2005.

DESCONHECIDO. C.J. Davisson and L.H. Germer. Disponível em: <https://www.aps.org/programs/outreach/history/historicsites/davisson-germer.cfm>. Acesso em: 30 jul. 2017

Prêmio Nobel em Física – 1936

Victor Francis Hess                Carl David Anderson

A descoberta de 1912 dos raios cósmicos pelo físico Victor Francis Hess mostrou que a radiação de origem extraterrestre permeia a atmosfera da Terra. Depois de determinar que a radiação terrestre desapareceria para quantidades insignificantes de ionização mensurável a cerca de 500 pés acima da superfície da Terra, Hess conduziu suas experiências subindo no céu amarrado a um balão de hélio. Ele fez um total de dez ascensões ousadas a alturas de cerca de três milhas, acompanhadas de instrumentos que ele projetou para suportar os rigores das mudanças de temperatura e pressão na atmosfera superior.

Seus experimentos mostraram que, após o declínio esperado da ionização à medida que o solo recuou na distância, ele começou a subir novamente, atingindo níveis que aumentaram com a altura do balão para vários múltiplos da ionização medida na superfície. Uma ascensão feita durante um eclipse solar mostrou os mesmos achados, então Hess concluiu que a radiação atmosférica não estava sendo transmitida pelo Sol, mas do próprio espaço. A maioria dos especialistas no campo zombou de suas descobertas até a Primeira Guerra Mundial, quando uma pesquisa adicional apoiou as conclusões de Hess. Em um artigo de 1925 escrito por Robert Andrews Millikan a radiação que Hess descobriu recebeu seu nome atual, os raios cósmicos.

Em 1932, o físico estadunidense Carl David Anderson detectou experimentalmente a existência de uma partícula idêntica ao elétron, apresentando porém carga elétrica positiva. Essa partícula foi denominada antielétron e posteriormente pósitron. Doutor Anderson, no decorrer de seus estudos abrangentes sobre a natureza e as qualidades da radiação cósmica, fez contribuições importantes para a elucidação das questões envolvidas, utilizando dispositivos engenhosos, através dos quais conseguiu encontrar uma das pedras de construção do universo, o positivo elétron.

Anderson descobriu que a radiação gama de uma substância radioativa contendo tório (usado como combustível nuclear) poderia liberar, por interação, elétrons positivos e negativos. A coisa peculiar é que, em seguida, muitas vezes é formado um duplo par de elétrons que consiste em um elétron positivo e um negativo. Neste caso, as partículas são assim criadas pela influência da energia de radiação pura. Também se descobriu que uma partícula positiva e negativa desaparece quando unida, o único vestígio que a radiação ultrapassa em todas as direções.
Durante estas descobertas, um programa intensivo de pesquisa científica foi realizado sobre a natureza e as qualidades da radiação cósmica. Para este trabalho, Anderson fez importantes contribuições. Assim, demonstrou-se que a radiação cósmica consiste em uma grande extensão de corpúsculos que com enorme energia e velocidade entram na atmosfera de todas as partes do universo. Os elétrons positivos e negativos existem nessa radiação em aproximadamente as mesmas quantidades, mas os elétrons positivos logo desaparecem depois de ter entrado na atmosfera, porque eles se juntam com os átomos. Dr. Anderson estudou a distribuição de energia na radiação cósmica e a perda de energia sustentada quando passa pela matéria.
Apesar do nome, os raios cósmicos não são ondas eletromagnéticas. São partículas extremamente rápidas e altamente energéticas que atingem a Terra. Entre as partículas que constituem a radiação cósmica predominam os elétrons e os núcleos atômicos, principalmente de hidrogênio (prótons). A origem dessas partículas não está perfeitamente esclarecida. O mais provável é que as menos energéticas, em sua maioria, venham do Sol e de nossa própria galáxia, a Via Láctea. As mais energéticas, possivelmente, provém das explosões de estrelas, principalmente as supernovas.

Os trabalhos realizados no período de 1911 a 1913 de Victor Franz Hess culminaram com a descoberta dos raios cósmicos, sendo que o mesmo influenciou Carl David Anderson na descoberta do pósitron, sendo estes convocados, em 1936, para o prêmio Nobel de Física, por estes seus estudos.

Referências:

DESCONHECIDO. Carl David Anderson Disponível em: wikivisually.com/lang-it/wiki/Carl_David_Anderson Acesso: 18 de julho de 2017

DESCONHECIDO. Os Fundamentos da Física Disponível em: osfundamentosdafisica.blogspot.com.br/2012/02/especial-de Acesso: 18 de julho de 2017.

DESCONHECIDO. The Nobel Prize in Physics 1936 Disponível em: www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1936/press.html Acesso: 18 de julho de 2017.

Prêmio Nobel em Física – 1935

           Erwin Schrödinger              Paul Adrien Maurice Dirac

Os laureados com o Prêmio Nobel de Física 1933 foram Erwin Schrödinger e Paul Adrien Maurice Dirac, premiados conjuntamente pelas descobertas de novas formas significativas para a teoria atômica.

Schrödinger propôs que seria possível encontrar uma equação de onda para os movimentos dos elétrons que definiriam essas ondas da mesma maneira que a equação de onda determinava a propagação da luz. A partir da solução desta equação de onda, deve-se poder selecionar as oscilações que eram viáveis ​​para os movimentos dentro dos átomos. Ele também teve sucesso na determinação da equação de onda para uma série de movimentos diferentes do elétron, e verificou-se que essas equações deram soluções finitas somente quando a energia do sistema possuía valores discretos específicos, determinados pela constante de Planck. Na teoria de Bohr, esses valores discretos de energia dos caminhos dos elétrons eram apenas hipotéticos, mas, na teoria de Schrödinger, eles apareceram completamente determinados pela forma da equação de onda. O próprio Schrödinger, e outros depois dele, aplicaram a teoria das ondas em vários problemas ópticos, incluindo as investigações sobre o comportamento dos átomos nos campos elétricos e magnéticos e a difração dos raios de luz.

 A equação de onda de Schrödinger forneceu um método conveniente e simples para lidar com problemas relacionados aos espectros de luz e tornou-se uma ferramenta indispensável para a atualidade.

Dirac criou uma mecânica de ondas que parte das condições mais gerais. Desde o início, apresentou a exigência de que o postulado da teoria da relatividade seja cumprido. Visto que a partir desta formulação geral dos problemas, concluiu-se que a autorrotação do elétron que antes havia entrado na teoria como uma hipótese estipulada por fatos experimentais, agora aparece como resultado da teoria geral de Dirac.

Dirac dividiu a equação de onda inicial em duas mais simples, cada uma fornecendo soluções independentes. Parecia que um dos sistemas de solução exigia a existência de elétrons positivos com a mesma massa e carga que os elétrons negativos conhecidos. Isto inicialmente representou uma dificuldade considerável para sua teoria, uma vez que as partículas positivamente carregadas eram conhecidas apenas inseridas no núcleo do átomo pesado. Essa dificuldade que, a princípio, se opôs à teoria tornou-se uma brilhante confirmação de sua validade quando, por experiência, foram encontrados os pósitrons, antes chamados de “elétrons positivos” na investigação teórica de Dirac.

Referências:

NOBEL PRIZE (Ed.). Nobel 1933. Disponível em: <https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1933/>. Acesso em: 22 ago. 2017.