Fisica Moderna modulo II Complementi di Fisica …webca.ca.infn.it/gmanca/public/tfa_pas_students/Lecture1...Esame : presentazione su uno degli argomenti trattati a lezione, massimo

Lezione 1 : Introduzione

Lezioni per Tirocini Formativi Attivi (TFA) , Marzo-Giugno 2015

Giulia Manca, Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire d’Orsay (FR)

Fisica Moderna modulo II

Complementi di Fisica delle particelle elementari

Presentazioni ➡ Giulia Manca, email: [email protected], ospite

Universita` degli studi di Cagliari e I.N.F.N., Office Mc06, Cittadella Universitaria di Monserrato, Phone: +39 070 675 4826, web page: http://www.ca.infn.it/~manca Seguire il link Teaching -> Per gli studenti PAS -> controllare regolarmente !!

➡  Scopo del corso : §  Avere una overview generale della fisica delle particelle attuale, con particolare interesse agli esperimenti oggigiorno in corso ed i quesiti a cui si prefiggono di rispondere

➡  Strumenti : §  Testi e ricerche su internet.

➡  Lavoro : §  Esame : presentazione su uno degli argomenti trattati a lezione, massimo sette trasparenze, come spieghereste l’argomento agli studenti §  Compiti a casa J : scrivere mezza pagina sull’argomento trattato a lezione usando internet per la ricerca

March-June 2015 G.Manca, TFA Lecture I 2

Materiale §  Mazzoldi, Nigro, Veci, Elementi di Fisica, Edises §  CERN Summer Student lectures §  R.Fernow, Introduction to Experimental Particle Physics, Cambridge U.P. §  D.Perkins, Introduction to High Energy Physics, Cambridge Univ Press §  Dispense di Tecniche sperimentali, Universita` di Cagliari (Prof. DeFalco) §  Corso di Fisica Moderna, Universita` di Firenze (Prof.Bruzzi) §  Corso di Fisica Moderna, Universita` di Udine (Prof. Padovani) §  U.Amaldi, L’Amaldi per I licei scientifici.blu

(1a edizione Marzo 2012) Zanichelli §  C.Romeni, Fisica e realta`.blu, Zanichelli §  D.Halliday, R.Resnick, J.Walker, Zanichelli Fondamenti di Fisica(3a Edizione)-Fisica Moderna


Lu Ma Me Gi Ve Lu Ma Me Gi Ve1 9+Feb 10+Feb 11+Feb 12+Feb 13+Feb 2 16+Feb 17+Feb 18+Feb 19+Feb 20+Feb

16:00 16:5016:50 17:4017:50 18:4018:40 19:30

3 23+Feb 24+Feb 25+Feb 26+Feb 27+Feb 4 2+Mar 3+Mar 4+Mar 5+Mar 6+Mar16:00 16:50 TIROCINIO AL SIS SIS16:50 17:40 TIROCINIO AL SIS SIS17:50 18:40 TIROCINIO AL TIROCINIO AL18:40 19:30 TIROCINIO AL TIROCINIO AL

5 9+Mar 10+Mar 11+Mar 12+Mar 13+Mar 6 16+Mar 17+Mar 18+Mar 19+Mar 20+Mar16:00 16:50 SIS SIS CDF/LAB SIS16:50 17:40 SIS SIS CDF/LAB SIS17:50 18:40 TIROCINIO AL CFM/SM AL18:40 19:30 TIROCINIO AL CFM/SM AL

7 23+Mar 24+Mar 25+Mar 26+Mar 27+Mar 8 30+Mar 31+Mar 1+Apr 2+Apr 3+Apr16:00 16:50 ES:Ped CFM/PE CFM/PE SIS ES:Ped CFM/PE CDF/ST16:50 17:40 ES:Ped CFM/PE CFM/PE SIS ES:Ped CFM/PE CDF/ST17:50 18:40 ES:Ped CFM/PE CFM/PE AL ES:Ped CFM/PE CFM/PE18:40 19:30 ES:Ped CFM/PE CFM/PE AL ES:Ped CFM/PE CFM/PE

9 6+Apr 7+Apr 8+Apr 9+Apr 10+Apr 10 13+Apr 14+Apr 15+Apr 16+Apr 17+Apr16:00 16:50 CDF/ST CFM/PE SIS Tir LDTB CFM/SM LDTB SIS16:50 17:40 CDF/ST CFM/PE SIS Tir LDTB CFM/SM LDTB SIS17:50 18:40 CDF/LAB CFM/SM AL CDF/LAB LDTB CDF/ST DM AL18:40 19:30 CDF/LAB CFM/SM AL CDF/LAB LDTB CDF/ST DM AL

11 20+Apr 21+Apr 22+Apr 23+Apr 24+Apr 12 27+Apr 28+Apr 29+Apr 30+Apr 1+May

16:00 16:50 ES:Ped CDF/ST CDF/ST LDTB SIS LDTB CDF/ST CDF/LAB LDTB16:50 17:40 ES:Ped CDF/ST CDF/ST LDTB SIS LDTB CDF/ST CDF/LAB LDTB17:50 18:40 ES:Ped CDF/LAB CFM/SM LDTB AL LDTB CFM/SM CFM/SM CDF/LAB18:40 19:30 ES:Ped CDF/LAB CFM/SM LDTB AL LDTB CFM/SM CFM/SM CDF/LAB

13 4+May 5+May 6+May 7+May 8+May 14 11+May 12+May 13+May 14+May 15+May16:00 16:50 CDF/ST CDF/ST CDF/LAB LDTB SIS LDTB SIS CDF/LAB SIS16:50 17:40 CDF/ST CDF/ST CDF/LAB LDTB SIS LDTB SIS CDF/LAB SIS17:50 18:40 CDF/LAB CDF/ST CDF/ST LDTB AL DM AL CDF/LAB AL18:40 19:30 CDF/LAB CDF/ST CDF/ST LDTB AL DM AL CDF/LAB AL

Ped Materie:pedagogiche:comuni:a:tutte:le:classi:di:AteneoSIS A:comune:tra:A013,:A038,:A042,:A047,:A048,:A049,:A059AL A:comune:tra:A038,:A042,:A047,:A048,:A049

Dal:20:maggio:al:15:giugno:si:devono:stabilire:due:appelli:con:prova:scritta:e:orale:per:ciascun:insegnamentoNB gli:insegnamenti:suddivisi:in:moduli:devono:dare:una:unica:valutazione

Ped

InterruzionelezioniPasqua

InterruzionelezioniPasqua

Festa

Ped Ped

Ped Ped

Orario


Indice (1a lezione) ➡  Introduzione alla Fisica delle Particelle Moderna

§  Crisi della fisica classica Ø Radiazione di corpo nero Ø I quanti di Planck Ø Effetto fotoelettrico Ø Effetto Compton Ø (Lo spettro dell’atomo di idrogeno) Ø Esperimento di Rutherford Ø Esperimento di Millikan Ø Atomo di Bohr Ø Livelli energetici elettrone nell’atomo di idrogeno Ø (Esperimento di Frank e Hertz)

§  Sommario


Fisica Moderna ➡  Fisica Moderna = crisi fisica classica (inizi 1900)

§  Impossibile spiegare certi fenomeni con gli strumenti della fisica classica

Esempi: §  Radiazione corpo nero §  Stabilita` dell’atomo §  Effetto fotoelettrico


Radiazione Corpo Nero ➡  Corpo nero = oggetto capace di assorbire completamente

onde elettromagnetiche (EM) di qualsiasi lunghezza d’onda §  Oggetto cavo temperatura T=uniforme & costante

➡  Sperimentalmente si osservo` §  La intensita` della radiazione emessa (λ, λ+Δλ) da un foro dipendeva

solo dalla λ e T del corpo (non materiale o dimensioni foro) [G.Kirkhoff] §  Il massimo di λ si sposta all’aumentare della T verso λ corte [W.Wien]

§  I


T ≈ 20o [300 K] -> solo emissione

infrarossa

ελ ελ = potere emissivo specifico

potere emissivo totale

ε = ελ dλ0

∞

∫Ø  Secondo la legge di Rayleigh-Jeans :

In disaccordo coi dati sperimentali !!

ε = ελ dλ0

∞

∫ =23πckBT λ−3$% &'∞

0=∞

Radiazione Corpo Nero ➡  Secondo la teoria classica disponibile all'epoca (1911), un corpo nero, a corta lunghezza d'onda dovrebbe emettere onde EM con intensità infinita (catastrofe ultravioletta) COSA CHE NON ACCADEVA SPERIMENTALMENTE ➡  Soluzione: teoria dei quanti

§  Max Planck introduce l'idea che l'emissione e l'assorbimento di energia elettromagnetica siano quantizzate => avvengano tramite lo scambio di “pacchetti di energia” (=quanti del campo EM) e non in modo continuo §  giustificazione teorica della legge empirica che descrive la dipendenza dell'energia della

radiazione emessa da un corpo nero dalla frequenza.

Ø  c1,c2 dedotte sperimentalmente,


ελT =c1λ 5

1ec2 /λT −1

Teoria dei Quanti ➡ Conseguenze teoriche:

§  Gli atomi della cavita` si comportano come oscillatori armonici che assorbono ed emettono energia

§  L’energia di un oscillatore puo` assumere solo valori discreti En=hν, con Ø n=numero intero positivo (numero quantico) Ø ν=frequenza della radiazione Ø h=costante di Planck = 6,626 x 10-34 J s

§  Trovo` che ed usando I valori sperimentali di c1 e c2 calcolo` h e kB

§  MA: quanti visti come artificio matematico e non entita` fisiche (da Planck stesso)


c2 =hckB

c1 = 2πc2h

Fotoni come quanti di radiazione elettromagnetica

March-June 2015 G.Manca, TFA Lecture I 10 8Prof. Mara Bruzzi – Cenni di Fisica ModernaLaurea in Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni a.a.08-09

λ

chvhE ==

s

mc 8

00

1031

⋅==µε

Il successo della trattazione di Planck sul corpo nero portò a considerare che la radiazione elettromagnetica possa essere interpretata come trasportata da particelle, dette fotoni, “quanti” di energia elettromagnetica. Tale interpretazione, data da Albert Einstein nel 1905, gli valse il premio Nobel. Ogni fotone ha un’energia E che dipende solo dalla frequenza della radiazione elettromagnetica stessa:

con h = 6.626x10-34 Js costante di Planck ;λλλλ lunghezza d’onda ; c velocità della luce. Nel vuoto:

Perciò fotoni nel vuoto viaggiano alla velocità della luce ed hanno massa a riposo nulla (m0 = 0). Il momento del fotone è definito come p = E/c.

Fotoni come quanti di radiazione elettromagnetica

ν=frequenza λ=lunghezza d’onda h=costante di Planck = 6.626x10-34 Js c=velocita` della luce = 3x108 m/s

Cosmic Microwave Background


➡  Tutto l’universo e` permeato da una radiazione cosmica “di fondo” (CMB) scoperta per caso da Penzias & Wilson (1956)

➡  Il CMB consiste dai fotoni emessi al momento del Big-Bang che, dopo essersi raffreddati a seguito delle interazioni iniziali, si comportano ora come un gas di fotoni liberi ➡  La temperatura di questa radiazione

e` circa 3 K, con variazioni Δλ/λ di circa 6x10-6

➡  La prima misura di CMB e` stata effettuata da COBE (1989)

Cosmic Microwave Background


➡  Tutto l’universo e` permeato da una radiazione cosmica “di fondo” (CMB) scoperta per caso da Penzias & Wilson (1956)

➡  Il CMB consiste dai fotoni emessi al momento del Big-Bang che, dopo essersi raffreddati a seguito delle interazioni iniziali, si comportano ora come un gas di fotoni liberi ➡  La temperatura di questa radiazione

e` circa 3 K, con variazioni Δλ/λ di circa 6x10-6

➡  La prima misura di CMB e` stata effettuata da COBE (1989)

➡  La presenza di CMB e` una prova forte della espansione dell’universo

WMAP(2003)

Effetto Fotoelettrico : Introduzione ➡  Nel 1887 Heinrich Hertz scoprì che le scariche elettriche fra due corpi

conduttori carichi sono molto più intense se questi sono esposti a radiazione ultravioletta. Questo fenomeno, dovuto all'interazione fra la radiazione elettromagnetica e la materia, fu chiamato effetto fotoelettrico.

➡  Si scoprì che questo fenomeno inspiegabilmente scompariva del tutto per frequenze della radiazione incidente più basse di un valore di soglia, indipendentemente dall'intensità totale di questa. Inoltre, se si verificava l'effetto fotoelettrico, l'energia degli elettroni emessi dalle piastre conduttrici risultava direttamente proporzionale alla frequenza della radiazione elettromagnetica.

➡  Tali evidenze sperimentali non si potevano spiegare con la classica teoria ondulatoria di Maxwell. Per la spiegazione teorica di queste proprietà contro intuitive della luce, ad Einstein fu assegnato il premio nobel per la fisica nel 1921.


Effetto Fotoelettrico (I) ➡  Lenard (1902) e Hertz (1882) indipendentemente ➡  In un tubo a vuoto, radiazione monocromatica ultravioletta colpisce lastra

metallica. Nel circuito passa corrente. ➡  Si nota che: Si verifica passaggio di corrente sia che la luce sia molto debole sia che sia molto intensa, purche` di una certa frequenza ν>ν0 ⇒  CLASSICAMENTE: l’atomo veniva eccitato dall’onda EM incidente, sempre possibile dare all’elettrone abbastanza E cinetica per uscire. Inoltre, piu` intensa la luce, piu` alta la probabilita` che l’elettrone esca indipendentemente dalla frequenza!! ⇒  QUANTISTICAMENTE: cio` che colpisce l’elettrone e` il singolo fotone con energia hν. Se

questa energia non e` abbastanza per far uscire l’elettrone dall’orbita, non lo sara` nemmeno se aumento il numero dei fotoni (cioe` l’intensita` della luce)


Effetto Fotoelettrico (II) ➡  Lenard (1902) e Hertz (1882) indipendentemente ➡  In un tubo a vuoto, radiazione monocromatica ultravioletta colpisce lastra

metallica. Nel circuito passa corrente. ➡  Si nota che: (a) per VM-VL>>0 : elettroni sono emessi da L, in quantita` tanto maggiore quanto piu` L si irradia. (b) per VM-VL<0, la corrente diminuisce fino a 0, raggiunto per un valore ΔV(=stopping voltage, ΔVs) che non dipende dall’intensita` della luce ma dalla frequenza -> IMPOSSIBILE PER FISICA CLASSICA secondo cui:

1) energia dell’e- deriva dalla intensita` dell’onda EM (Ee=(1/2)cε0E02) => maggiore

intensita` dell’onda maggiore intensita` di corrente, indipendentemente dalla frequenza


Caso (b) Caso (a)

Effetto Fotoelettrico (III)

➡  ΔVs dipende da ν secondo la relazione: eΔVs=hν-φ dove φ e` la funzione di lavoro, l’energia minima da fornire agli elettroni per lasciare il materiale; ➡  Si ha emissione solo per valori di ν maggiori di un certo valore minimo

νth(frequenza di soglia) dipendente dal metallo; ➡  φ e` legata alla νth da: φ = hνth


e=carica dell’ele+rone

Effetto Fotoelettrico (IV)

March-June 2015 G.Manca, TFA Lecture I 17 11Prof. Mara Bruzzi – Cenni di Fisica ModernaLaurea in Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni a.a.08-09

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0,0E+00 2,0E+14 4,0E+14 6,0E+14 8,0E+14 1,0E+15 1,2E+15 1,4E+15

frequenza [Hz]

Sto

pp

ing

Vo

ltag

e [

V]

Il valore del termine costante φ dipende dal materiale emettitore; la pendenza della retta, h, è la stessa per ogni materiale, ed è pari alla costante di Planck. Inoltre, per ogni materiale, esiste una frequenza di soglia νth, sotto al quale valore non vengono emessi elettroni, qualsiasi sia l’intensità della luce incidente.

φ−= hveVs

Esempio con emettitore di Ca

➡  Per ogni materiale esistono una serie di valori di ΔVs per ciascuna frequenza della luce incidente

➡  Per la conservazione dell’energia, eΔVs corrisponde anche alla massima

energia cinetica che l’elettrone puo` avere (Kmax)

Spiegazione Effetto Fotoelettrico ➡ Nell’interpretazione quantistica dell’effetto

fotoelettrico l’energia portata dal singolo fotone (hν) viene assorbita dal singolo elettrone.

➡ Per poter lasciare il metallo l’elettrone deve avere una energia cinetica almeno ≥ della funzione di lavoro

➡ Questo puo` avvenire solo quando il fotone γ che lo colpisce ha una frequenza ≥ νth, dato che E(γ)=hν

➡ Nella teoria classica, l’estrazione dell’elettrone dal metallo poteva avvenire a qualunque frequenza, purche ̀si fornisse una energia (intensita` del campo elettrico) tale che l’elettrone avesse energia maggiore di φ. Secondo questa teoria, Kmax dovrebbe dipendere dall’irradiamento della radiazione incidente (=numero di fotoni) e non da ν, come invece osservato.


Effetto Compton (1923) ➡  A.Compton studio` gli effetti di raggi X (vedi dopo) sugli elettroni ➡  Esperimento: inviare un fascio monocromatico di raggi X su un bersaglio di

grafite e misurare λ della radiazione diffusa a vari angoli

➡  Si osservano due picchi, uno alla λ incidente, uno a λ maggiore -> IMPOSSIBILE PER LA TEORIA DI MAXWELL secondo cui gli elettroni dovrebbero oscillare SOLO con la λ iniziale della radiazione incidente

➡  Il secondo picco venne spiegato da Compton come un urto elastico di un fotone (che quindi cambia energia) ed un elettrone della grafite, confermando l’esistenza dei fotoni come PARTICELLE


λ’

Spiegazione Effetto Compton

➡  Analizzando il grafico per la conservazione dell’energia si ottiene

che Δλ=λ’-λ= (h/mec) per un angolo di 90o (esiste una dipendenza da φ che si trova con la trattazione relativistica)


Sappiamo per la conservazione di p che pl=hf/c e pt=hf’c; Assumiamo pt≅pl Usiamo : •  Ke=(1/2)mv2

•  p=mv •  f=c/λ•  Ke=hf-hf’

Effetto Compton ➡  Lo spostamento Δλ dipende dall’angolo a cui

si osserva il fenomeno ➡ Eγi = hν➡ Eγf = hν’ ➡ Ke

f= hν-hν’ -> ν’<ν => λ’>λ➡ Usando le formule della relativita` si trova

che Δλ=[h/mc](1-cosφ),

con m=massa elettrone, h=costante di Planck, c=velocita` della luce

N.B. Picco a λ dovuto a elettroni strettamente legati nel cristallo


Lunghezza d’onda Compton

dell’ele+rone

Raggi X ➡  I raggi X sono una forma di radiazione elettromagnetica (=fotoni). Hanno:

§  lunghezza d’onda λ compresa tra 0.01 to 10 nanometri, corrispondenti a §  frequenze tra 30 petahertz e 30 exahertz (da 3×1016 Hz a 3×1019 Hz) ed §  energie comprese tra 100 eV e 100 keV.

➡  Le λ dei raggi X sono piu` corte di quelle dei raggi ultravioletti (UV) e piu ̀lunghe di quelle dei raggi gamma. A volte I raggi X si chiamano Röntgen radiation, da Wilhelm Röntgen che li ha scoperti. Li ha chiamati X ad indicare una radiazione sconosciuta.


Esperimento di Rutherford ➡  A fine 1800 si pensava che l’atomo fosse una massa di carica positiva con delle cariche negative inserite come l’uvetta nel panettone in moto circolare (modello di Thomson) ➡  Rutherford creo`un esperimento in cui colpiva con delle particelle α (nuclei di He) una lastra d’oro e tramite degli schermi rilevava la traiettoria delle α. ➡  Osservo` che:

§  La maggiorparte delle particelle attraversava la lastra indeflessa §  Alcune venivano debolmente deviate ma altre tornavano persino indietro !!

ü 

•  IMPOSSIBILE PER IL •  MODELLO DI THOMSON secondo cui le α

avrebbero dovuto avere angoli piccolissimi!! (carica+ dispersa tu+o lo spazio dell’atomo => repulsione minima)


Esperimento di Rutherford ➡ Si capi` che

§  Tutta la carica positiva e` concentrata in un nucleo che si trova al centro dell’atomo

§  La maggior parte dello spazio e` vuoto, cioe` l’atomo (10-10 m) deve essere composto da un nucleo MOLTO piccolo (10-14 m) e da una serie di elettroni che gli ruotano intorno con densita` uniforme

§  Questo porto` al modello di Rutherford (modello planetario)


Stabilita` dell’atomo ➡  La base della struttura interna dell'atomo venne

invece posta con le scoperte dell'elettrone nel 1874 da parte di George Stoney, e del nucleo da parte di Rutherford. In base al modello di Rutherford in un atomo un nucleo centrale di carica positiva agisce sugli elettroni negativi in modo analogo a quello con cui il Sole agisce sui pianeti del sistema solare.

➡  Tuttavia, le emissioni radioattive previste dalla teoria elettromagnetica di Maxwell per cariche in moto accelerato, avrebbero avuto una grande intensità portando l'atomo a collassare in pochi istanti

➡  Questo era in contrasto con la stabilità di tutta la materia osservata.


Atomo di Bohr


➡  Prima soluzione: Atomo di Bohr : moto dell'elettrone nell'atomo consentito solo lungo un insieme discreto di orbite chiuse stazionarie stabili di tipo circolare od ellittico. La radiazione elettromagnetica viene emessa o assorbita solo quando un elettrone passa da un'orbita più piccola a una più grande. L'elettrone può avere solo alcuni precisi e discreti valori di energia determinati solo dal numero intero n.

(ma non si sapeva perche` cio` succedesse )

Atomo di Bohr (II) ➡  s


Atomo di Bohr (III)


Atomo di Bohr (IV)


Valida per l’atomo di idrogeno H

Atomo Idrogeno secondo Bohr

18Prof. Mara Bruzzi – Cenni di Fisica ModernaLaurea in Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni a.a.08-09

Nel modello di Bohr l’atomo, costituito dal nucleo contenente i protoni e i neutroni e dagli elettroni su orbite circolari stazionarie, ha un’energia fissata da tale regola di quantizzazione. Esso può acquisire energia per interazione con l’esterno: in tal caso passa temporaneamente ad uno stato eccitato, con l’ elettrone su un’orbita di raggio maggiore e quindi energia maggiore. Da tale stato eccitato tornerà dopo breve tempo allo stato fondamentale (processo di diseccitazione). La seconda ipotesi di Bohr è che in una qualsiasi transizione da uno stato con numero quantico n = k ad uno stato con numero quantico minore n = l < kl’atomo emetta un quanto di energia elettromagnetica:


➡  Questo spiega perche` nello spettro di emissione dell’H si vedono soltanto delle righe per certe λ, corrispondenti alle energie (assorbite o emesse) permesse dai salti tra diversi livelli energetici.

Spettro dell’Idrogeno ➡ Emissione (ed assorbimento) di radiazione EM da parte

di atomi (e.g. H, gas) avviene solo per valori ben definiti => spettro a righe

➡  Le lunghezze d’onda delle righe nello spettro obbediscono alla legge di Rydberg:

§  nf, ni numeri interi positivi, ni>nf , R=costante di Rydberg = 1.097x10-12 nm-1

➡ A seconda delle λ coinvolte, dando opportuni valori agli n si trovano alcune “serie”


Serie Spettrali


Spettro dell’Idrogeno ➡  s


Esperimento di Millikan ➡  Millikan misuro` la carica

dell’elettrone misurando la carica elettrica di piccole gocce di olio ionizzate


Esperimento di Millikan (II) FP=mg; FE=qE=qV/s; FA=6πηrv

➡  Differenza di potenziale

Se on/off:


➡  Goccia scarica -> comportamento identico ➡  Goccia carica negativamente -> accelera verso il basso ➡  Goccia carica positivamente -> decelera o cambia direzione Dall’analisi dell’effetto delle forze risultanti (peso, elettrica, attrito) si puo` ricavare il valore della carica: FA=FP ± FE => q=(6πηrv+mg)s/V

(raggio r, velocita` v, massa m)

Viscosita` η

s

FA

FP FE (dipende dal segno)

Esperimento di Millikan ➡  Millikan misuro` la carica

dell’elettrone misurando la carica elettrica di piccole gocce di olio ionizzate

➡  Trovo` che I valori delle cariche non erano continui ma sempre multipli interi di un valore molto piccolo, e = -1.6x10-19 C, che immagino`essere la carica dell’elettrone (il segno – e` una convenzione)


➡  Questo dimostro` che la carica era “quantizzata”, come l’energia dei fotoni => puo` assumere solo valori multipli interi di e

➡  Franck & Hertz dimostrarono in seguito che anche l’energia degli atomi e` quantizzata, portando alla conclusione che la quantizzazione non solo regolasse gli scambi di energia ma fosse una proprieta` intrinseca degli atomi (vedi esperimento con Prof. Cicalo`)

Riepilogo ➡  Fisica Moderna = crisi fisica classica (inizi 1900)


§  Radiazione corpo nero §  Stabilita` dell’atomo §  Effetto fotoelettrico

➡  La teoria dei quanti (Planck) riesce a dare una soluzione ammettendo che I fotoni siano I quanti della radiazione EM e si comportino in certe occasioni come particelle (effetto Compton).

➡ E` allora possibile che particelle ritenute fino ad allora massive di comportino come onde ?


Fisica Moderna ➡  Fisica Moderna = crisi fisica classica (inizi 1900)


§  Radiazione corpo nero §  Stabilita` dell’atomo §  Effetto fotoelettrico

May-June 2014 G.Manca, PAS Lecture I 38

Sommario I


Sommario II


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