O que é quantização?
No processamento de sinais, os sinais analógicos são frequentemente transformados em digitais, e a quantização descreve uma parte desse processo. Ir de uma forma de informação para outra pode nos ajudar a entender a ideia básica da quantização no que se refere ao campo da física, que é um pouco diferente.
Quantização , na física, é o movimento de pensamento dos fenômenos físicos de ser em termos da mecânica clássica para termos da mecânica quântica. A quantização também abrange a matemática que está por trás dessa mudança de pensamento.
Vejamos uma fórmula importante que trata da quantização da luz.
Quantização e Luz
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Um dos primeiros tópicos estudados durante uma introdução à mecânica quântica é a quantização da luz , que permite que a luz seja considerada mais do que apenas uma onda. Lembre-se de que a luz na física se refere à totalidade do espectro eletromagnético, não apenas à luz visível.
A quantização da luz refere-se ao comportamento da luz como quanta ou fóton, que é como um pacote de energia. Um quanta carrega uma energia que depende da frequência e da constante de Planck:
E = hf (Energia = frequência constante de Planck x)
A constante de Planck , h , tem um valor de 6,626 x 10 -34 Js, em que J é joules es são segundos. H também pode ser expressa como 4.136 x 10 -15 eVs, onde eV de electrão volts e S é segundos.
Esses pacotes de energia luminosa não podem ser parcialmente absorvidos ou emitidos. Os quanta de luz só podem existir e interagir como pacotes distintos de energia. Isso é diferente da maneira mais analógica como a luz é tratada na física clássica. Observe que ‘discreto’ e ‘quantização’ não são sinônimos; há muitos tópicos na mecânica quântica que lidam com ondas e probabilidade.
A quantização da luz tem muitas aplicações no mundo real. É um aspecto importante do efeito fotoelétrico – um princípio subjacente à tecnologia de raios-x. O conceito de quantização de luz também impactou o desenvolvimento do modelo de Bohr do átomo.
Quantização do Problema de Exemplo de Luz
Exemplo de problema: um fóton de raios-X tem uma frequência de 3,0 x 10 16 Hz. Calcule, em J, a energia do fóton de raios-X.
E = hf
E = (6,626 x 10 -34 Js) (3,00 x 10 16 Hz)
E = 1,99 x 10 -17 J
Resumo da lição
Em física, quantização , é a mudança no pensamento da física em termos da mecânica clássica para termos da mecânica quântica. Um exemplo importante de quantização é a quantização da luz , ou pensar na luz como fótons (pacotes de energia) em vez de apenas uma onda.
A energia de um fóton pode ser calculada através da equação E = hf , onde h é a constante de Planck (6,626 x 10 -34 ou s 4,136 x 10 -15 eVs.)