Let's get fisica by ceciliafontana

Catastrofe ultravioletta

ceci_fontana1 — 2014-05-28 12:48:41 UTC

elenaricci — 2014-05-28 12:54:33 UTC

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elenaricci — 2014-05-28 12:58:53 UTC

elenaricci — 2014-05-28 13:03:36 UTC

Problema dello spettro del corpo nero

elenaricci — 2014-05-28 13:04:21 UTC

Cercare una legge deducibile dalla fisica classica che

colleghi:

-energia emessa

-temperatura del corpo

-frequenza della radiazione emessa

tentativi di soluzione

elenaricci — 2014-05-28 13:09:15 UTC

1- stefan-boltzman : collegano solo energia emessa e temperatura

2-wien : collega solo lunghezza d'onda e temperatura

3- rayleigh-jeans : collegano tutte e tre le grandezze ma non è coerente con i dati sperimentali per piccole lunghezze d'onda

la soluzione di planck

elenaricci — 2014-05-28 13:12:33 UTC

parte da ipotesi matematica

corpo assorbe ed emette en in forma di quanti

E=h*f

L'ipotesi trova conferma

elenaricci — 2014-05-28 13:15:07 UTC

effetto fotoelettrico- evidenzia natura quantistica della luce

Einstein reinterpreta il fenomeno alla luce della teoria formulata

Da Planck

Effetto Compton

elenaricci — 2014-05-28 13:20:30 UTC

Per verificare che il fotone possiede quantità di moto , il fisico Compton osservò un fenomeno noto come "effetto compton".

Osservò che la radiazione diffusa dopo l'urto presentava una f minore e quindi la sua energia è minore.

elenaricci — 2014-05-28 13:21:26 UTC

Einstein ritiene che il fotone possieda energia e quantità di moto.

Uguagliando l'espressione dell'energia fornita da Einstein (E=mc^2) e la legge di Planck, capiamo che il fotone possiede una quantità di moto -> p = h/λ

Possiamo quindi associare al fotone grandezze ondulatorie (frequenza e lunghezza d'onda) e corpuscolari (energia e q.d.m)

elenaricci — 2014-05-28 13:31:06 UTC

Quindi se si pensa a fotoni come particelle che urtano elasticamente contro elettroni presenti nella grafite, cedono loro energia.

elenaricci — 2014-05-28 13:31:51 UTC

Per i principi di conservazione dell'energia e della quantità di moto, possiamo affermare che:

energia iniziale del fotone + en iniziale elettrone = en. finale fotone + en. finale elettrone;

stessa cosa per la quantità di moto.

Mettendo a sistema le due equazioni ottengo variazione di λ = h/m*c * (1-cosa)

Lungezza d'onda di Compton : 2.43 * 10^-12 m

Conclusione

elenaricci — 2014-05-28 13:37:01 UTC

Mostrate proprietà corpuscolari

- radiazione e.m. va intesa come quanti

-trasportano energia e quantità di moto

- si comportano come particelle in collisioni con elettroni o altre particelle materiali.

- i fotoni viaggiano con velocità c e sono privi di massa a riposo.

Intuizione di De Broglie

elenaricci — 2014-05-28 13:40:20 UTC

λ = h/p quindi si può associare una lunghezza d'onda ad un corpo dotato di quantità di moto.

elenaricci — 2014-05-28 13:43:21 UTC

elenaricci — 2014-05-28 13:45:06 UTC

Tale lunghezza d'onda è trascurabile nel mondo macroscopico. Se si considera invece un sistema microscopico, ad esempio un elettrone, il suo ordine di grandezza ha lo stesso valore delle distanze interatomiche di un cristallo.

Principio di indeterminazione

elenaricci — 2014-05-28 13:46:47 UTC

si considera un fascio di radiazioni incidente su una fenditura di grandezza paragonabile a λ. L a radiazione viene diffratta

elenaricci — 2014-05-28 14:02:31 UTC

elenaricci — 2014-05-28 14:09:08 UTC

Δx*Δp circa h

Problemi irrisolti della fisica classica

ceci_fontana1 — 2014-05-28 14:14:12 UTC

Descrizione dello spettro del corpo nero e incapacità di interpretazione

Dell'effetto fotoelettrico