Diapositiva 1 - Facolta di Ingegneria

7/10/2014
129° Anniversario della nascita di
Niels Henrik David Bohr
Niels Henrik David Bohr (Copenaghen, 7 ottobre 1885 – Copenaghen, 18
novembre 1962) è stato un fisico, matematico, filosofo della scienza,
teorico della fisica e accademico danese.
http://it.wikipedia.org/wiki/Niels_Bohr
Spettri atomici di Emissione
Gli spettri atomici di emissione degli elementi nel loro stato atomico sono spettri a discontinui
n= R H ( 1/n2i-1/n2j)
DE = h n
ni= 1,
ni= 2,
ni= 3,
ni= 4,
ni= 2, 3, 4, 5….Lyman (UV)
ni= 3, 4, 5, 6…Balmer(Vis)
ni= 4, 5, 6, 7…Paschen(IR)
ni= 5, 6, 7, 8…Brakett (IR)
v
f1 =
m v2
r
f2 =
e2
r2
(Forza Centrifuga)
f1
f2
(Forza Centripeta)
r
f1 =
2 2 2
m v r = n
2
h2
;
4 2
2
h
e
2
= n
r
4m r22
f2
mvr
Bohr postulò delle ipotesi:
1) Gli elettroni si muovevano su orbite stazionarie
2) Il momento angolare dell’elettrone è quantizzato
m v2 r2 = n2
m v2
=
r
r2
h (Momento Angolare
=n
Quantizzato)
2
h2
;
m v2 = n2
r =
n2
h2
4m r22
4m 2
;
e2
h2
4 2m e2
r =
h2
2
n
4 2m e2
n= 1
r1 =
:
1
h2
°
= 0,529 A = ao (raggio di Bohr)
4 2m e2
n= 2
:
r2 = 4 a0
n= 3
:
r3 = 9 a0
n= 4
:
r4 = 16 a0
m v2
E = Ecin + Epot = ½ mv2 – e2/r
E=-
e2
2r
En
= -
1
n2
=
2 2m e4
h2
e2
r
Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld (Königsberg, 5 dicembre
1868 – Monaco di Baviera, 26 aprile 1951) è stato un fisico tedesco.
Si occupò di fisica teorica, ed in particolare di fisica atomica e
quantistica; è noto per i propri contributi apportati al modello atomico
di Bohr, per la formula di Wilson-Sommerfeld e per l'introduzione
della costante di struttura fine in meccanica quantistica e del
numero quantico orbitale. Fra i suoi studenti si hanno fra gli altri
Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Peter Debye, Hans Bethe.
Inoltre viene generalmente attribuita a Sommerfeld la prima, teorica,
descrizione dei tachioni.
http://it.wikipedia.org/wiki/Arnold_Sommerfeld
Il duca Louis-Victor Pierre de Broglie, comunemente chiamato
Louis de Broglie (Dieppe, 15 agosto 1892 – Louveciennes, 19
marzo 1987), è stato un matematico e fisico francese, vincitore
del Premio Nobel per la fisica e accademico di Francia.
De Broglie, con la tesi di laurea, impose all'attenzione del mondo
scientifico le sue teorie innovative sul dualismo onda-particella.
Relazione di De Broglie
http://it.wikipedia.org/wiki/Louis-Victor_Pierre_Raymond_de_Broglie
Werner Karl Heisenberg (Würzburg, 5 dicembre 1901 – Monaco di
Baviera, 1º febbraio 1976) è stato un fisico tedesco.
Ottenne il Premio Nobel per la Fisica nel 1932 ed è considerato uno dei
fondatori della meccanica quantistica.
Quando era studente, incontrò Niels Bohr a Gottinga nel 1922. Ciò permise
lo sviluppo di una fruttuosa collaborazione tra i due.
Heisenberg ebbe l'idea della meccanica matriciale, la prima formalizzazione
della meccanica quantistica, nel 1925. Il suo principio di indeterminazione,
introdotto nel 1927, afferma che la misura simultanea di due variabili
coniugate, come posizione e quantità di moto oppure energia e tempo,
non può essere compiuta senza un'incertezza ineliminabile.
Assieme a Bohr, formulò l'interpretazione di Copenaghen della meccanica
quantistica.
Ricevette il Premio Nobel per la fisica nel 1932 "per la creazione della
meccanica quantistica, la cui applicazione, tra le altre cose, ha portato alla
scoperta delle forme allotrope dell'idrogeno".
http://it.wikipedia.org/wiki/Werner_Karl_Heisenberg
Principio di Indeterminazione di Heisemberg
In meccanica quantistica le particelle hanno alcune proprietà tipiche delle
onde, non sono quindi oggetti puntiformi, e non possiedono una ben definita
coppia posizione e quantità di moto, oppure che l'indeterminazione risiede
nella preparazione stessa del sistema.
Si consideri la seguente analogia: supponiamo di avere un segnale che varia nel tempo, come
un'onda sonora, e che si vogliano sapere le frequenze esatte che compongono il segnale in un
dato momento. Questo risulta essere impossibile: infatti per poter determinare le frequenze
accuratamente, è necessario campionare il segnale per un intervallo temporale e si perde quindi la
precisione sul tempo. (In altre parole, un suono non può avere sia un tempo preciso, come in un
breve impulso, che una frequenza precisa, come in un tono puro continuo).
Il tempo e la frequenza dell'onda nel tempo, sono analoghi alla posizione e
alla quantità di moto dell'onda nello spazio.
Il principio viene abitualmente reso con la formula:
= h/2
Incertezza sulla posizione
Incertezza sulla quantità di moto
Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (Vienna, 12
agosto 1887 – Vienna, 4 gennaio 1961) è stato un fisico e
matematico austriaco.
È famoso per il suo fondamentale contributo alla meccanica
quantistica, in particolar modo per l'equazione di Schrödinger,
per la quale vinse il Premio Nobel nel 1933.
http://it.wikipedia.org/wiki/Erwin_Schr%C3%B6dinger
f (x, y, z) = Y
∂² Y
∂x²
+
∂² Y
∂y²
+
∇² Y
∂² Y
∂z²
+
4² Y
l²
=
0
4 ² Y = 0
l²
Applicando il Principio di De Broglie secondo cui
+
l = h /m v
∇² Y
+
4 ² m² v² Y
h²
=
0