ÁTOMOS DE TAMANHO INCOMUM. Na fotossíntese das plantas, a luz é absorvida em complexos de captação de luz que consistem em moléculas de proteína e de pigmento. A energia absorvida é então transportada para um complexo especializado, chamado centro de reação. Efeitos de mecânica quântica podem desempenhar um importante papel nessa transferência de energia. Em uma experiência recente, pesquisadores congelaram átomos de rubídio em uma temperatura muito baixa a fim de estudar um processo de transferência de energia semelhante em laboratório. A luz de laser foi usada para excitar um elétron em cada átomo para um estado com n grande. Esse elétron altamente excitado se comporta de maneira muito semelhante ao único elétron em um átomo de hidrogênio, com um número atômico (blindado) efetivo Zef = 1. Entretanto, como n é muito grande, o elétron excitado está longe demais do núcleo atômico, com um raio orbital de aproximadamente 1 μm, e está fracamente ligado. Usando esses chamados átomos de Rydberg, os pesquisadores foram capazes de estudar o modo como a energia é transportada de um átomo para o outro. Esse processo pode ser um modelo para compreendermos o transporte de energia na fotossíntese. (Fonte: “Observing the Dynamics of Dipole-Mediated Energy Transport by Interaction Enhanced Imaging,” de G. Günter et al., Science 342(6161): 954-956, novembro de 2013.)
Considere que o tamanho de um átomo de Rydberg seja do diâmetro da órbita do elétron excitado. Se os pesquisadores quiserem realizar essa experiência com os átomos de rubídio em um gás, com os átomos separados por uma distância de dez vezes o seu tamanho, a densidade de átomos por centímetro cúbico deve ser de aproximadamente (a) 105 átomos/cm3; (b) 108 átomos/cm3; (c) 1011 átomos/cm3; (d) 1021 átomos/cm3
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