Modelo atômico de Broglie

Categorias: Química

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No decorrer do século XIX, muitos cientistas começaram a estudar os fenômenos relacionados à eletricidade e à emissão de luz pela matéria em determinadas condições. Ao final desse mesmo século, diversas descobertas acerca de tais fenômenos ajudaram a desvendar a estrutura do átomo. A partir daí surgem os modelos atômicos, que são referências utilizadas para representar os átomos.

Com base em análises e experiências, verificou-se que a luz apresenta um comportamento dual: ora como partícula, ora como onda. Em 1924, o físico francês Louis De Broglie lançou a hipótese de que, se a luz apresenta natureza dual, uma partícula também apresentaria características ondulatórias. De Broglie procurou associar a natureza dual da luz com o comportamento do elétron e afirmou que “a todo elétron em movimento está associada uma onda característica”, postulado que princípio da dualidade ou princípio de De Broglie.

Segundo os conceitos de De Broglie, o movimento de um elétron se apresenta associado a um dado comprimento de onda. Daí surge a questão: para que uma partícula possa ser dita como onda, qual seria o comprimento de onda estabelecido a ela? Como resposta a esta questão, o físico francês propôs a fórmula Λ = h / P, onde λ representa o comprimento de onda de De Broglie, h representa a constante de Planck (tamanho de um quantum) e P se refere ao produto da massa pela velocidade da partícula. Essa proposta de De Broglie para a dualidade partícula-onda envolve não apenas os elétrons, mas toda a matéria, tais como prótons, nêutrons, átomos e moléculas.

A dualidade partícula-onda proposta por De Broglie constitui um princípio fundamental do comportamento da estrutura atômica, tornando possível uma compreensão mais abrangente da natureza do átomo, bem como das ligações químicas por eles estabelecidas. O modelo atômico atual é um modelo matemático/ probabilístico, sendo o princípio da dualidade um dos seus pilares.

No ano de 1933, o engenheiro alemão Ernest Ruska, baseando-se nas ideias de De Broglie, desenvolveu o microscópio eletrônico. Esse aparelho utiliza um feixe de elétrons em vez de raios de luz para iluminar amostras, produzindo imagens bastante detalhadas e com altas amplicações. O microscópio eletrônico contribuiu significativamente para a compreensão da estrutura da matéria.

Devido à descoberta do comportamento ondulatório dos elétrons, De Broglie conquistou o Prêmio Nobel de Física em 1929 e, aos 37 anos o mais jovem membro da galeria dos prêmios Nobel.