Orientador: Prof. Dr. Reinaldo Luiz Cavasso Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física - MNPEF, 2016. / Inserir conteúdos da chamada "Física Moderna" no Ensino Médio é um dos grandes desafios da atualidade. Dois experimentos chaves realizados no final do século XIX, a radiação de corpo negro e o efeito fotoelétrico, demonstraram que a Física Clássica era insuficiente para a explicação da natureza e levaram ao subsequente desenvolvimento da Mecânica Quântica. Ao contrário do que ocorre com a radiação de corpo negro, o efeito fotoelétrico pode ser compreendido através de conceitos relativamente simples, acessíveis ao nível de compreensão de alunos do Ensino Médio. Por outro lado, embora experimentos de efeito fotoelétrico já tenham se tornado lugar comum nos laboratórios de Física das universidades, o custo dos sistemas experimentais comercializados ainda são proibitivos para a maior parte das escolas de nível médio, com raríssimas exceções. Assim, o desafio que nos propusemos foi o de elaborar um experimento que envolvesse a absorção quantizada de fótons pela matéria e que pudesse ser concretizado com materiais de baixo custo, demonstrando sua viabilidade como conteúdo do currículo de Física Moderna. Como produto final, elaboramos um manual de construção do aparato experimental para o professor do Ensino Médio, bem como um guia de atividades para o aluno, que será capaz de compreender de maneira prática o efeito fotoelétrico, a dependência da intensidade da fonte luminosa com o comprimento de onda dos fótons, assim como determinar experimentalmente a constante de Planck. / Today one of the big challenges at High School teaching is to present contents of the so called "Modern Physics". At the end of the XIX century, two experiments put Classical Physics in trouble, it was not enough to describe the Nature anymore. These two key experiments, the black body radiation and the photoelectric effect, were the ones responsible for the begining of the development of Quantum Mechanics. Although the black body radiation explanation requires a Mathematics background not accessible at High School level, the photoelectric effect can be understood with relatively simple concepts. Although photoelectric effect experiments are common places at Universities, the cost of such systems is prohibitive for the large majority of High Schools in Brazil, with rare exceptions. Therefore the challenge that we propose ourselves was to develop a low cost experiment to explore the quantized photon absorption by the matter. In this way, we could prove the viability of this very important Modern Physics content. As the final product, we elaborate a construction manual for the High School Teacher, as well as a student guide for the experiment. The students will be able to understand the photoelectric effect in a experimental approach, analysing the intensity of the photoelectric current as a function of the light intensity, the dependence with the photon wavelenght as well as they will have the capacity to get the Planck constant experimentaly.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:103901 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Montibeller, Alexandre Magno |
| Contributors | Cavasso Filho, Reinaldo Luiz, Ferreira, Leticie Mendonça, Muramatsu, Mikiya |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 121 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=103901&midiaext=73343, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=103901&midiaext=73344, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=103901 |
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