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A indústria metalúrgica “TermoFusão S.A.” busca aperfeiçoar...
A indústria metalúrgica “TermoFusão S.A.” busca aperfeiçoar o controle de temperatura em seus fornos de fusão de ligas metálicas. Os sensores convencionais de contato sofrem degradação rápida em altas temperaturas, levando a medições imprecisas. Para resolver o problema, a equipe de engenharia passou a investigar métodos ópticos de medição baseados na radiação térmica emitida pelas superfícies aquecidas. Durante esse processo, os engenheiros perceberam que, para descrever corretamente o espectro de emissão observado, era necessário recorrer a um modelo teórico que superasse as limitações das leis clássicas, como a de Rayleigh-Jeans, que previa um aumento indefinido da energia com a frequência. Esse paradoxo ficou conhecido como catástrofe do ultravioleta. Inspirando-se em estudos do início do século XX, a equipe retomou o modelo de corpo negro e as ideias propostas por Max Planck, que introduziu a quantização da energia trocada entre matéria e radiação.
Com base nesse contexto físico e histórico, assinale a alternativa que descreve corretamente o significado e as consequências da hipótese de Planck.
A
A quantização introduzida por Planck implicava diretamente a natureza corpuscular da radiação eletromagnética, antecipando o conceito de fóton proposto por Einstein em 1905.
B
A lei de Rayleigh-Jeans é válida apenas em altas frequências, sendo a hipótese de Planck necessária para corrigir o espectro em baixas frequências.
C
A dedução da lei de Planck baseou-se na quantização da energia dos osciladores nas paredes do corpo negro, tratada inicialmente como uma hipótese estatística, e não na quantização da própria radiação.
D
A fórmula de Planck substituiu completamente a lei de Rayleigh-Jeans que não possui validade em nenhum regime de frequência.
E
Na teoria quântica de Planck, a energia média por modo de oscilação aumenta exponencialmente com a frequência, o que explica a catástrofe do ultravioleta.