Per alcuni secoli (‘500-’800) I fisici non riuscivano a
dirimere una questione:
la luce è un fenomeno
corpuscolare o ondulatorio?
Nei primi dell ‘800, Young allestisce un’esperienza che sembra
mettere fine alla questione. (esperienza della doppia fenditura)
I fori, per diffrazione, si comportano come sorgenti della stessa luce.
I segnali luminosi uscenti subiscono interferenza, in fase e in opposizione di
fase, che porterà sullo schermo l’alternanza di bande chiare e scure,
Se la luce fosse fatta da particelle la loro interferenza non comporterebbe
questo risultato sullo schermo (bensì zone più chiare o più scure, ma in modo
casuale)
Interferenza distruttiva
Interferenza Costruttiva
•Un’onda marina è un’oscillazione di “forma” della massa
d’acqua.
•Un’onda sonora è una variazione “volumetrica” della
massa del mezzo (compressione ed espansione).
•Maxwell, nell’800, dimostrò matematicamente che la luce
è una perturbazione (oscillazione) periodica di campo
elettromagnetico.
Come onda, quindi, la luce ha:
•Una lunghezza d’onda λ
•Una frequenza d’onda ν
•Una velocità C (circa 300,000 km/sec)
Le tre grandezze sono legate dalla formula: C= λ ν
Quanta energia c’è nella luce?
In che modo interagisce con la materia?
Corpo nero
Corpo capace di assorbire
e/o emettere luce di
qualsiasi frequenza
(colore)
Dispositivo di Kirkoff
Emulatore di corpo nero
I legge del corpo nero,
Legge di Stefan-Boltzman
La potenza irradiata (U) da un corpo nero è direttamente
proporzionale alla quarta potenza della sua temperatura
assoluta (T)
U = energia irradiata al secondo per ogni cm2 di superficie
σ = costante di Stefan-Boltzman
Un segnale luminoso si può analizzare attraverso i suoi “spettri”
II legge del corpo nero,
Legge di Wien
(costante di Wien)
La lunghezza d’onda (colore) irradiata con la massima intensità è
inversamente proporzionale alla temperatura assoluta del corpo nero che
l’ha prodotta
Per questa legge fisica, noi
vediamo colorato differentemente
un corpo incandescente scaldato a
differenti temperature.
Planck
L’energia contenuta in un segnale luminoso dipende non solo
dal’intensità, ma anche dal colore (frequenza d’onda)
Scopre
(quantum minimo di energia contenuto
in un segnale luminosa di frequenza ν) dove h=costante di Planck
In altre parole, per avere l’emissione di un segnale luminoso di un
certo colore (frequenza d’onda) è necessaria una quantità definita
di energia (quantum) che è funzione della frequenza stessa.
L’energia
contenuta in un segnale monocromatico è sempre un
multiplo intero del quantum specifico
Einstein
Tramite l’effetto fotoelettrico, dimostra che in un onda luminosa c’è
un quantitativo di energia cinetica minima (quantizzata) pari a
E’ la prova definitiva che la luce ha natura dualistica:
1.Ha proprietà ondulatoria
2.Ha proprietà particellare (fotoni)
Bohr
L’atomo quantistico, i salti quantici e la spettroscopia.
Stella Corpo nero
Leggi corpo nerotemperatura
superficiale potenza irradiata
Teoria quantistica spettrofotometri
Composizione chimica superficiale
Classificazioni di Harvard classi spettrali
