m\ \

é a massa da partícula.

q\ \

é a carga da partícula.

{\vec {\sigma }}\ \

é um vetor de três componentes do dois-por-dois das matrizes de Pauli. Isto significa que cada componente do vetor é uma matriz de Pauli.

{\vec {p}}\ \

é o vetor de três componentes da dinâmica dos operadores. Os componentes desses vetores são:

-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}

{\vec {A}}\ \

é o vetor de três componentes do potencial magnético.

\phi \ \

é o potencial escalar elétrico.

|\psi \rangle \ \

são os dois componentes spinor da onda, podem ser representados como

{\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}

G ψ = E ψ = ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ].

E $\lambda$ ψωMom = energia, ondas, fótons, frequência, momentum.

EQUAÇÃO GENERALIZADA DE GRACELI.

E $\lambda$ ψ ω Mom= $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ / G ψ = E ψ = $\lambda$ ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ${\vec {A}}\ \$ ${\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ]..

equação de Graceli.

1 / $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ $[r$ t ]. ψ - G ψ = E ψ $[r$ t ]. / [ - 1 $\lambda$ ]. [-1]

\,N_{A}

= número de Avogadro

\,M

= constante de Madelung, relacionada com a geometria do cristal.

\,z^{+}

= carga do cátions em unidade eletrostática

\,z^{-}

= carga do ânion em unidade eletrostática

\,e

= carga elementar, 1,6022×10−19 C

\,\epsilon _{o}

= permissividade,

\,4\pi \epsilon _{o}

= 8,8541878176×10−12 F m

\,r_{0}

= distância do íon mais próximo em metros

\,{n}

= expoente de Born, um número entre 5 e 12, determinado experimentalmente pela medida de compressibilidade do sólido ou derivado teoricamente.[3]

m\ \

é a massa da partícula.

q\ \

é a carga da partícula.

{\vec {\sigma }}\ \

é um vetor de três componentes do dois-por-dois das matrizes de Pauli. Isto significa que cada componente do vetor é uma matriz de Pauli.

{\vec {p}}\ \

é o vetor de três componentes da dinâmica dos operadores. Os componentes desses vetores são:

-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}

{\vec {A}}\ \

é o vetor de três componentes do potencial magnético.

\phi \ \

é o potencial escalar elétrico.

|\psi \rangle \ \

são os dois componentes spinor da onda, podem ser representados como

{\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}

G ψ = E ψ = ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ].

E $\lambda$ ψωMom = energia, ondas, fótons, frequência, momentum.

EQUAÇÃO GENERALIZADA DE GRACELI.

1 / E $\lambda$ ψ ω Mom= $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ / G ψ = E ψ = $\lambda$ ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ${\vec {A}}\ \$ ${\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ]..[1-].

equação de Graceli.

$-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ $[r$ t ]. ψ - G ψ = E ψ $[r$ t ]. / [ - 1 $\lambda$ ].

Equação Graceli.

E $\lambda$ =E $\lambda$ ψωMom $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ [-1/ $\,{n}$ ] (Joules/mol)

\,N_{A}

= número de Avogadro

\,M

= constante de Madelung, relacionada com a geometria do cristal.

\,z^{+}

= carga do cátions em unidade eletrostática

\,z^{-}

= carga do ânion em unidade eletrostática

\,e

= carga elementar, 1,6022×10−19 C

\,\epsilon _{o}

= permissividade,

\,4\pi \epsilon _{o}

= 8,8541878176×10−12 F m

\,r_{0}

= distância do íon mais próximo em metros

\,{n}

= expoente de Born, um número entre 5 e 12, determinado experimentalmente pela medida de compressibilidade do sólido ou derivado teoricamente.[3]

A ideia de entropia, uma grandeza física que encontra sua definição dentro da área da termodinâmica,^{[Nota 4]} surgiu no seguimento de uma função criada por Clausius^[4] a partir de um processo cíclico reversível. Sendo Q o calor trocado entre o sistema e sua vizinhança, e T a temperatura absoluta do sistema, em todo processo reversível a integral de curva de ${\frac {\delta Q}{T}}$ só depende dos estados inicial e final, sendo independente do caminho seguido. Portanto deve existir uma função de estado do sistema, S = f (P, V, T), chamada de entropia, cuja variação em um processo reversível entre os estados inicial e final é:^{[Nota 5]}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

, sendo Q reversível /

\lambda

ψ ω Mom=

\,N_{A}

\,M

\,z^{+}

\,z^{-}

\,e

\,\epsilon _{o}

] /

\,r_{0}

/ G ψ = E ψ =

\lambda

ħω

q\ \

[Ϡ ] [ξ ] [,ς]

g_{s}

\epsilon _{s}

{\vec {A}}\ \

{\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}

ψ μ / h/c ψ(x, t)

-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}

x t ]..

A entropia física, em sua forma clássica é dada por:

dS={\frac {\delta Q}{T}}

\lambda

ψ ω Mom=

\,N_{A}

\,M

\,z^{+}

\,z^{-}

\,e

\,\epsilon _{o}

] /

\,r_{0}

/ G ψ = E ψ =

\lambda

ħω

q\ \

[Ϡ ] [ξ ] [,ς]

g_{s}

\epsilon _{s}

{\vec {A}}\ \

{\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}

ψ μ / h/c ψ(x, t)

-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}

x t ]..

desde que o calor seja trocado de forma reversível

ou, quando o processo é isotérmico:

S_{2}-S_{1}={\begin{matrix}{\cfrac {Q_{1\to 2}}{T}}\end{matrix}}

\lambda

ψ ω Mom=

\,N_{A}

\,M

\,z^{+}

\,z^{-}

\,e

\,\epsilon _{o}

] /

\,r_{0}

/ G ψ = E ψ =

\lambda

ħω

q\ \

[Ϡ ] [ξ ] [,ς]

g_{s}

\epsilon _{s}

{\vec {A}}\ \

{\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}

ψ μ / h/c ψ(x, t)

-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}

x t ]..

onde S é a entropia, $Q_{1\to 2}$ a quantidade de calor trocado e T a temperatura em Kelvin.

O significado desta equação pode ser descrito, em linguagem corrente, da seguinte forma:

Em processos reversíveis como o descrito, quando um sistema termodinâmico passa do estado 1 ao estado 2, a variação em sua entropia é igual à variação da quantidade de calor trocada (de forma reversível) dividido pela temperatura.

Em 1877, Ludwig Boltzmann visualizou um método probabilístico para medir a entropia de um determinado número de partículas de um gás ideal, na qual ele definiu entropia como proporcional ao logaritmo neperiano do número de microestados que um gás pode ocupar:

S=k\cdot \ln \Omega

\lambda

ψ ω Mom=

\,N_{A}

\,M

\,z^{+}

\,z^{-}

\,e

\,\epsilon _{o}

] /

\,r_{0}

/ G ψ = E ψ =

\lambda

ħω

q\ \

[Ϡ ] [ξ ] [,ς]

g_{s}

\epsilon _{s}

{\vec {A}}\ \

{\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}

ψ μ / h/c ψ(x, t)

-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}

x t ]..

Onde S é a entropia, k é a constante de Boltzmann e Ω é o número de microestados possíveis para o sistema.

O trabalho de Boltzmann consistiu em encontrar uma forma de obter a equação entrópica fundamental S a partir de um tratamento matemático-probabilístico^{[Nota 10]} facilmente aplicável aos sistemas em questão. Ao fazê-lo, conectou o todo poderoso formalismo termodinâmico associado à equação fundamental a um método de tratamento probabilístico simples que exige apenas considerações físicas primárias sobre o sistema em análise, obtendo, a partir de considerações básicas, todo o comportamento termodinâmico do sistema. A equação de Boltzman mostra-se muito importante para o estudo termodinâmico de tais sistemas, e reconhecida como tal pelo próprio autor, encontra-se gravada em sua lápide.^{[Nota 11}

O fenômeno da desintegração espontânea do núcleo de um átomo com a emissão de algumas radiações é chamado de radioatividade. A radioatividade transforma núcleos instáveis fazendo surgir as radiações α, β e γ.

A lei fundamental do decaimento radioativo afirma que a taxa de decaimento é proporcional ao número de núcleos que ainda não decaíram:

$N=N_{o}.e^{-\lambda .t}$ E $\lambda$ ψ ω Mom= $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ / G ψ = E ψ = $\lambda$ ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ${\vec {A}}\ \$ ${\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ]..

Esta é a equação da lei básica para a radioatividade.

A medida da intensidade da radioatividade é feita em duas unidades que são:

Curie: Definido como a quantidade de material radioativo que

dá $3,7\times 10^{10}$ desintegrações por segundo.

Rutherford (Rd): é definido como a quantidade de substância radioativa que dá $10^{6}$ desintegrações por segundo.

Na natureza existem elementos radioativos que exibem transformação sucessiva, isto é, um elemento decai em substância radioativa que também é radioativa. Na transformação radioativa sucessiva, se o número de nuclídeos qualquer membro da cadeia é constante e não muda com o tempo, é chamado em equilíbrio radioativo.^[3] A condição de equilíbrio é portanto:

$N_{p}=-\lambda _{p}N_{p}=0$

${\frac {dN_{d}}{dt}}=-\lambda _{D}N_{D}=0$

$\lambda _{p}N_{p}=\lambda _{D}N_{D}$ E $\lambda$ ψ ω Mom= $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ / G ψ = E ψ = $\lambda$ ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ${\vec {A}}\ \$ ${\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ]..

$\lambda _{p}N_{p}=\lambda _{G}N_{G}$ . / E $\lambda$ ψ ω Mom= $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ / G ψ = E ψ = $\lambda$ ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ${\vec {A}}\ \$ ${\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ]..

Onde os subscritos P, D e G indicam núcleo-pai (do Inglês parent), núcleo-filha (do Inglês daughter) e núcleo-neta (do Inglês granddaughter) respectivamente.

O estudo da radioatividade e radioisótopos tem várias aplicações na ciência e tecnologia. Algumas delas são:

Determinação da idade de materiais antigos com auxílio de elementos radioativos.
Análises para obtenção de vestígios de elementos.
Aplicações médicas como diagnóstico e tratamento.

Quantização da radioatividade

O decaimento radioativo é um processo que envolve conceitos de probabilidade. Partículas dentro de um átomo têm certas probabilidades de decair por unidade de tempo de uma maneira espontânea. A probabilidade de decaimento é independente da vida previa da partícula. Por exemplo se N(t) é considerado o número de partículas como função do tempo, então, temos a taxa de decaimento sendo proporcional a N.^[5]

Formulando matematicamente temos:

${\frac {-dN(t)}{dt}}=\lambda N$ E $\lambda$ ψ ω Mom= $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ / G ψ = E ψ = $\lambda$ ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ${\vec {A}}\ \$ ${\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ]..

A constante de proporcionalidade tem dimensão inversamente proporcional ao tempo.

$N(t)=N_{0}e^{-\lambda t}$ E $\lambda$ ψ ω Mom= $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ / G ψ = E ψ = $\lambda$ ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ${\vec {A}}\ \$ ${\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ]..

onde $N_{0}$ é o número inicial de partículas. O número de partículas de um dado elemento decai exponencialmente numa taxa diretamente proporcional ao elemento. Define-se a vida média de um elemento como

$\tau ={\frac {1}{\lambda }}$ E $\lambda$ ψ ω Mom= $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ / G ψ = E ψ = $\lambda$ ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ${\vec {A}}\ \$ ${\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ]..

Tendo um exemplo de muitas partículas, 1/e delas (cerca de 37,8%) não decairão após um tempo $\tau$ . Na Física Nuclear trabalha-se com o conceito de vida média, que é o tempo depois do qual a amostra se reduziu à metade.^[5]

Relacionando essas duas quantidades, assim temos:

$e^{-t1/2/\tau }={\frac {1}{2}}\Rightarrow t1/2=\tau \ln 2$ E $\lambda$ ψ ω Mom= $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ / G ψ = E ψ = $\lambda$ ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ${\vec {A}}\ \$ ${\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ]..

O coeficiente de transmissão (T) de uma determinada barreira é definido como uma fração dos elétrons que conseguem atravessá-la. Assim, por exemplo, se T= 0,020, isso significa que para cada 1000 elétrons que colidem com a barreira, 20 elétrons (em média) a atravessam e 980 são refletidos.

$T=e^{-2bL}$ , $b={\sqrt {\frac {8\pi ^{2}m(Ub-E)}{h^{2}}}}$ E $\lambda$ ψ ω Mom= $\,N_{A}$ $\,M$ $\,z^{+}$ $\,z^{-}$ $\,e$ [/ $\,\epsilon _{o}$ ] / $\,r_{0}$ / G ψ = E ψ = $\lambda$ ħω $q\ \$ [Ϡ ] [ξ ] [,ς] $g_{s}$ $\epsilon _{s}$ ${\vec {A}}\ \$ ${\begin{pmatrix}\psi _{0}\\\psi _{1}\end{pmatrix}}$ ψ μ / h/c ψ(x, t) $-i\hbar {\frac {\partial }{\partial x_{n}}}$ x t ]..

Por causa da forma exponencial da equação acima, o valor de T é muito sensível às três variáveis de que depende: a massa m da partícula, a largura L da barreira e a diferença de energia de Ub-E entre a energia máxima da barreira e a energia da partícula. Constatamos também pelas equações que T nunca pode ser zero.^[6]

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MECÂNICA GENERALIZADA GRACELI - QUÂNTICA QUÍMICA RELATIVISTA [20].

Equação Graceli.

Quantização da radioatividade

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