Onde e particelle:
la luce e l’elettrone
La luce
Modello ondulatorio: la luce (o, più in generale, la
radiazione elettromagnetica) è formata da onde
elettromagnetiche che si propagano in linea retta
con una velocità (c) pari a 2.9979 x 108 m s-1 nel
vuoto
Data un direzione di propagazione esistono un campo
elettrico e un campo magnetico ortogonali fra loro e alla
direzione di propagazione.
Le intensita’ dei due campi hanno andamento sinusoidale
(onda) in fase fra loro.
Lunghezza d’onda l = tratto corrispondente all’intero ciclo
di valori
Frequenza n = numero di volte per secondo in cui il vettore
assume l’intero ciclo di valori
n (Hz) = c (m s-1)/ l (m)
Diffrazione della luce visibile da
parte di un prisma e spettro della
luce.
by Andreas Kamlowski
Spettro delle radiazioni
elettromagnetiche
Relazione fra energia e
frequenza
Come vedremo più avanti un elettrone può assumere certi valori di E;
passando da E2 a E1 emette una radiazione con una frequenza tale che:
E = hn
h = costante di Plank 6.62 x 10-34 J s
E
Fotoni
Alcuni fenomeni si possono spiegare
solo assumendo che la luce sia
costituita da particelle dette fotoni
con massa m ed energia E = hn.
Natura dualistica della luce
L'equazione di Planck
L'equazione di Einstein
Per i fotoni:
E=
2
mc
= hn
l=c/n
l = h / mc
Per un qualsiasi corpo in movimento:
l = h/mv
Nel mondo macroscopico, gli oggetti hanno m grande
L’aspetto ondulatorio è del tutto trascurabile poichè le
lunghezze d’onda che si possono calcolare sono piccole
Es.
Palla da 1 kg che si muove alla velocità di 6 m s-1
l = h/mv = 6.62 x 10-34 J s/(1 kg x 6 m s-1) = 6.62 x
10-34 kg m2 s-1/ 6 kg m s-1 1x 10-34 m
L’elettrone ha invece una massa molto
piccola (9.1094 x 10-31 kg)
L’elettrone ha proprietà ondulatorie
come la luce
