Espectroscopia óptica de baixo custo: uma estratégia para a introdução de conceitos de física quântica no ensino médio
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Data de Publicação: | 2019 |
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Resumo: | Resumo Neste artigo, reportamos a confecção e discutimos a aplicabilidade de um espectrômetro óptico de baixo custo como recurso didático para a introdução de conceitos de Física Quântica no ensino médio. O protótipo foi desenvolvido usando grade de difração comercial, lentes convergentes (lupas), webcam e o software Tracker para extração dos dados. Espectros de emissão de fontes luminosas, como lâmpada fluorescente, LEDs e lasers, foram coletados e suas potencialidades para subsidiar a introdução dos conceitos de níveis eletrônicos, banda de energia proibida (band gap), emissão e absorção de fótons, etc., foram exploradas. Propomos também uma atividade experimental com base na fotoexcitação de LEDs para tratar da relação entre energia do fóton e seu comprimento de onda. Além disso, mostramos que o protótipo pode ser satisfatoriamente empregado para a obtenção de espectros de absorção, os quais podem ser usados como elemento motivador para o estudo da interação entre radiação e matéria. Por fim, à luz dos resultados encontrados, discutimos a aplicação da espectroscopia óptica como uma estratégia para atender às diretrizes dos Parâmetros Curriculares Nacionais brasileiros quanto à inserção da Física Quântica na educação básica. |
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Espectroscopia óptica de baixo custo: uma estratégia para a introdução de conceitos de física quântica no ensino médioEspectroscopia ópticaExperimentos de baixo-custoensino de FísicaResumo Neste artigo, reportamos a confecção e discutimos a aplicabilidade de um espectrômetro óptico de baixo custo como recurso didático para a introdução de conceitos de Física Quântica no ensino médio. O protótipo foi desenvolvido usando grade de difração comercial, lentes convergentes (lupas), webcam e o software Tracker para extração dos dados. Espectros de emissão de fontes luminosas, como lâmpada fluorescente, LEDs e lasers, foram coletados e suas potencialidades para subsidiar a introdução dos conceitos de níveis eletrônicos, banda de energia proibida (band gap), emissão e absorção de fótons, etc., foram exploradas. Propomos também uma atividade experimental com base na fotoexcitação de LEDs para tratar da relação entre energia do fóton e seu comprimento de onda. Além disso, mostramos que o protótipo pode ser satisfatoriamente empregado para a obtenção de espectros de absorção, os quais podem ser usados como elemento motivador para o estudo da interação entre radiação e matéria. Por fim, à luz dos resultados encontrados, discutimos a aplicação da espectroscopia óptica como uma estratégia para atender às diretrizes dos Parâmetros Curriculares Nacionais brasileiros quanto à inserção da Física Quântica na educação básica.Sociedade Brasileira de Física2019-01-01info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersiontext/htmlhttp://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172019000400602Revista Brasileira de Ensino de Física v.41 n.4 2019reponame:Revista Brasileira de Ensino de Física (Online)instname:Sociedade Brasileira de Física (SBF)instacron:SBF10.1590/1806-9126-rbef-2018-0349info:eu-repo/semantics/openAccessAzevedo,Aissa L.Sousa,Anderson K.S.Castro,Tiago J.por2019-04-25T00:00:00Zoai:scielo:S1806-11172019000400602Revistahttp://www.sbfisica.org.br/rbef/https://old.scielo.br/oai/scielo-oai.php||marcio@sbfisica.org.br1806-91261806-1117opendoar:2019-04-25T00:00Revista Brasileira de Ensino de Física (Online) - Sociedade Brasileira de Física (SBF)false |
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