Planejativo

Efeito fotoelétrico

Carga elétrica

Força elétrica (Lei de Coulomb)

Campo elétrico e Linhas de força

Potencial elétrico, Trabalho e Energia

Condutor esférico e Capacitância

Corrente e Potência elétrica

Leis de Ohm

Associação de Resistores

Geradores elétricos

Leis de Kirchhoff e Ponte de Wheatstone

Capacitores

Eletromagnetismo: Visão geral, Imã e Regra da mão direita

Campo magnético

Força Magnética e regra da mão esquerda

Indução Eletromagnética (Lei de Lenz)

Lei de Faraday e Variação do fluxo magnético

Gerador de corrente alternada e Transformadores

Teoria da relatividade

Física quântica

Processos de eletrização

Receptores elétricos

Alguns pontos-chave dessa matéria para o ENEM que devem ser levados em conta ao estudarmos são:

A física moderna lida com conceitos como a dilatação do espaço-tempo. Fonte: 

A Física Moderna é um termo geralmente usado para se referir aos avanços na física que ocorreram no final do século XIX e no século XX, depois do que é conhecido como Física Clássica. A Física Clássica inclui as leis do movimento de Newton e a teoria eletromagnética de Maxwell, que funcionam muito bem para descrever o mundo em escalas que estamos acostumados a lidar no dia a dia. No entanto, os físicos começaram a descobrir que essas leis não funcionavam tão bem em escalas muito grandes (como a escala do universo) ou muito pequenas (como a escala atômica).

Então, a Física Moderna se desenvolveu para lidar com essas lacunas. Há duas principais teorias que compõem a base da Física Moderna:

A Física Moderna é crucialmente importante por várias razões:

: Muitas das tecnologias que usamos hoje são baseadas em descobertas da Física Moderna. Por exemplo, sem entender a mecânica quântica, não teríamos transistores, e sem transistores, não teríamos computadores ou smartphones.

: A Física Moderna nos permite entender como o universo funciona em escalas muito grandes e muito pequenas. Ela nos permite estudar tudo, desde o comportamento dos buracos negros até a estrutura fundamental da matéria.

: Ainda há muito que não entendemos sobre o universo, e é provável que as futuras descobertas na Física Moderna continuem a revolucionar nosso entendimento do mundo.

Então, mesmo que a Física Moderna possa parecer estranha e contraintuitiva às vezes, é uma parte essencial da ciência e tem um impacto profundo em nossa vida cotidiana e em nossa compreensão do universo.

Um breve mapa mental do efeito fotoelétrico. Fonte: 

Antes de mergulharmos no conceito do efeito fotoelétrico, é essencial entender uma peça-chave do quebra-cabeça: a constante de Planck, representada pela letra "h".

Max Planck (1858-1947) foi um renomado físico alemão, considerado um dos fundadores da teoria quântica. Ele é conhecido por sua descoberta da energia quantizada, que trouxe uma nova compreensão da natureza da matéria e da energia. Planck recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1918 por seus trabalhos revolucionários. Sua contribuição para a ciência abriu caminho para o desenvolvimento de inúmeras aplicações tecnológicas, como os dispositivos eletrônicos modernos. Fonte: 

A constante de Planck é como um valor mágico que nos ajuda a conectar a energia e a frequência das ondas eletromagnéticas, como a luz. Imagine a energia como sendo dividida em pequenas porções, quase como se fossem migalhas de pão. Essas migalhas são chamadas de "quanta", e a constante de Planck representa o tamanho dessas migalhas.

Este conceito foi introduzido por um físico chamado Max Planck, por isso o nome "constante de Planck". Ele se dedicou ao estudo de algo que chamamos de teoria quântica, que trata exatamente dessas pequenas porções de energia.

O valor da constante de Planck é bem pequeno, aproximadamente h = 6,63 x 10

 Joules segundo. E quando falamos em elétron-volt, uma outra medida de energia, temos h = 4,13566743(35) x 10

Agora, por que isso é tão importante? Bem, a constante de Planck nos permite calcular a energia de um fóton, que é um pacote de luz, usando a fórmula E = h.v. Aqui, E é a energia, h é a constante de Planck, e v é a frequência das ondas eletromagnéticas, ou seja, quantas vezes a onda oscila em um segundo.

Antes de Planck, os cientistas estavam realmente confusos sobre como a energia e a frequência das ondas eletromagnéticas estavam relacionadas. Eles tentaram medir a radiação de um objeto, mas os resultados não faziam sentido. Naquela época, eles acreditavam que um objeto só poderia medir a radiação se absorvesse toda a energia que lhe chegasse, e essa ideia era conhecida como "radiação do corpo negro".

Mas em 1900, Planck veio com uma nova ideia. Ele sugeriu que a energia vem em pequenas porções, e isso nos levou à constante de Planck. E, graças a essa ideia, nasceu um novo ramo da física chamado Física Quântica, que estuda justamente essas porções de energia.

Por seu trabalho pioneiro, Max Planck recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1918. E é por causa de sua descoberta que agora podemos entender fenômenos como o efeito fotoelétrico!

Esquema básico do efeito fotoelétrico. Fonte: 

Vamos falar sobre o efeito fotoelétrico. Você sabe quando vê os painéis solares convertendo a luz do sol em energia elétrica? Ou quando as portas automáticas abrem quando você se aproxima? Ambos são exemplos práticos do efeito fotoelétrico em ação!

Mas o que é exatamente o efeito fotoelétrico? Bem, é algo que acontece quando certos materiais, especialmente metais, são expostos à luz ou a alguma outra forma de radiação eletromagnética. O que acontece é que essa luz "arranca" elétrons da superfície do material. Em outras palavras, as ondas de luz transferem energia para os elétrons, fazendo-os voar para fora do material.

Agora, você pode estar se perguntando, como a luz faz isso? Para responder a essa pergunta, precisamos falar sobre pequenas partículas chamadas fótons. Fótons são como minúsculas partículas de luz que carregam energia. A quantidade de energia que um fóton tem é determinada pela fórmula E = h.f, onde E é a energia do fóton, h é a constante de Planck (lembra que falamos sobre ela?), e f é a frequência do fóton.

O efeito fotoelétrico foi descoberto no final do século XIX pelo físico alemão Heinrich Hertz. Mas foi Albert Einstein, no início do século XX, quem realmente aprofundou nosso entendimento deste fenômeno. Ele ganhou um Prêmio Nobel por seu trabalho e nos ajudou a entender que a energia da radiação não está espalhada por toda a onda eletromagnética, mas concentrada em fótons.

O efeito fotoelétrico tem muitas aplicações práticas. Além dos painéis solares e das portas automáticas que mencionamos antes, ele também é usado em televisões de LCD e plasma, na reprodução de sons em filmes de cinema, em sistemas de alarme, em controles de metrô e até mesmo em iluminação urbana.

Então, sempre que você vê uma dessas coisas funcionando, saiba que é graças ao incrível efeito fotoelétrico!

Imagine que você está jogando sinuca. Quando a bola branca atinge outra bola, a bola branca transfere parte de sua energia e movimento para a outra bola, fazendo-a se mover, certo? O efeito Compton é semelhante, mas em vez de bolas de sinuca, estamos falando de fótons (partículas de luz) e elétrons.

O efeito Compton ocorre quando um fóton de alta energia, como um raio-X ou um fóton gama, colide com um elétron. Quando isso acontece, o fóton transfere parte de sua energia e movimento para o elétron, fazendo com que o elétron se mova e o fóton mude de direção. Além disso, porque o fóton deu parte de sua energia para o elétron, ele sai da colisão com menos energia, o que significa que sua frequência é menor, ou, em outras palavras, sua onda é mais longa.

Esse fenômeno foi descoberto pelo físico americano Arthur Compton em 1923, e é por isso que leva o nome de "efeito Compton". O que é realmente incrível sobre o efeito Compton é que foi uma das primeiras evidências experimentais que mostraram que a luz tem características tanto de partícula quanto de onda, um conceito fundamental na física quântica.

Então, da próxima vez que você jogar sinuca, lembre-se: algo semelhante está acontecendo o tempo todo no nível subatômico com fótons e elétrons!