Espectroscopia óptica de baixo custo: uma estratégia para a introdu??o de conceitos de física quantica no ensino médio

摘要

Resumo Neste artigo, reportamos a confec??o e discutimos a aplicabilidade de um espectr?metro óptico de baixo custo como recurso didático para a introdu??o de conceitos de Física Quantica no ensino médio. O protótipo foi desenvolvido usando grade de difra??o comercial, lentes convergentes (lupas), webcam e o software Tracker para extra??o dos dados. Espectros de emiss?o de fontes luminosas, como lampada fluorescente, LEDs e lasers, foram coletados e suas potencialidades para subsidiar a introdu??o dos conceitos de níveis eletr?nicos, banda de energia proibida (band gap), emiss?o e absor??o de fótons, etc., foram exploradas. Propomos também uma atividade experimental com base na fotoexcita??o de LEDs para tratar da rela??o entre energia do fóton e seu comprimento de onda. Além disso, mostramos que o protótipo pode ser satisfatoriamente empregado para a obten??o de espectros de absor??o, os quais podem ser usados como elemento motivador para o estudo da intera??o entre radia??o e matéria. Por fim, à luz dos resultados encontrados, discutimos a aplica??o da espectroscopia óptica como uma estratégia para atender às diretrizes dos Parametros Curriculares Nacionais brasileiros quanto à inser??o da Física Quantica na educa??o básica.