Fisica
Quantistica
Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Fisica Quantistica
Monica Sambo
May 5, 2013
Fisica
Quantistica
Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Introduzione
Planck e il corpo nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh e Wien
Legge di Wien
Legge di Stefan-Boltzmann
La sintesi di Planck
La natura duale della luce
Effetto fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di Heisenberg
L’opera di De Broglie
Principio di complementarietá
Equazione d’onda di Schrödinger
Conclusioni
Introduzione
Fisica
Quantistica
Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Bohr, Born, Heisenberg, Dirac e Pauli accettano in modo
incondizionato la nuova fisica
Einstein, De Broglie, Planck e Schrödinger pur fornendo
importanti contributi alla nuova teoria cercano di ottenere
una descrizione CAUSALE dello spazio tempo
La conoscenza é probabilistica
Planck 14 dicembre 1900
Fisica
Quantistica
Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Spettro emesso da un corpo solido riscaldato
Legame tra onde elettromagnetiche e temperatura
Propagazione del calore per irraggiamento
Radiometro di Crookes
Qualsiasi corpo che si trovi ad una temperatura T irradia
energia (Siemens 1887)
Temperatura e lunghezza d’onda
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Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Basse T ⇒ grandi λ (onde radio), l’energia é distribuita
sulle basse frequenze
Elevate T ⇒ minore λ (raggi X ), ad alte temperatura
l’energia si distribuisce sulle alte frequenze
Energia elettromagnetica assorbita ed emessa dalla materia
Spettro
Fisica
Quantistica
Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Corpo nero
Fisica
Quantistica
Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Un corpo nero é un oggetto teorico che assorbe il 100% della
radiazione che incide su di esso. Perció non riflette alcuna
radiazione e appare perfettamente nero.
In pratica:
nessun materiale assorbe tutta la radiazione incidente
la grafite ne assorbe il 97%
la grafite é anche un perfetto emettitore di radiazione
Corpo nero
Fisica
Quantistica
Monica
Sambo
1
Un corpo nero riscaldato ad una temperatura
sufficientemente elevata emette radiazioni
2
L’ energia emessa é totalmente isotropa e dipende solo
dalla temperatura del corpo e non dalla sua forma o dal
materiale di cui é costituito
3
L’energia emessa da un corpo nero riscaldato ad una certa
temperatura T viene chiamata radiazione di corpo nero
4
Dato un corpo qualsiasi il rapporto tra l’energia emessa e
l’energia assorbita é una funzione di stato:
(ν,T )
A(ν,T ) = F (ν, T ), nel corpo nero A(ν, T ) = 1
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Corpo nero
Fisica
Quantistica
Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Leggi di Rayleigh e Wien
Fisica
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Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Leggi di Rayleigh-Jeans
Fisica
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Ad ogni onda di frequenza ν si associa un’onda stazionaria e
l’energia media delle vibrazioni dipende solo dalla temperatura.
Paradosso dell’ultravioletto
R∞
0
I (ν) =h kT ν 2i
3
kT ν 2 dν= kT ν3
∞
0
=+∞
Dove I é l’intensitá della radiazione emessa e corrisponde al
rapporto tra l’energia sull’unitá di tempo e sull’unitá di
J
superficie, si misura in s·m
2
Leggi di Rayleigh-Jeans
Fisica
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
L’area sottesa dalla curva rappresenta l’energia totale relativa a
quella temperatura.
La legge di RJ funziona per piccole frequenze e grandi
lunghezze d’onda.
Legge di Wien
Fisica
Quantistica
Monica
Sambo
Wien trovó una legge semiempirica tra la temperatura ed il
massimo della lunghezza d’onda.
λmax · T = 2, 9 · 10−3 mK
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Lo spettro di emissione del corpo nero mostra un massimo di
intensitá di energia ad una certa lunghezza d’onda (λmax ).
All’aumentare della temperatura T del corpo, la lunghezza
d’onda del massimo di emissione decresce.
Legge di Wien
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Legge di Stefan-Boltzmann
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Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
L’intensitá dell’energia radiante si propaga sotto forma di onde.
L’intensitá di energia (relativa a tutte le frequenze) del campo
elettromagnetico in equilibrio termodinamico é la seguente:
I = σ · T4
Legge di Stefan Boltzmann
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Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
La sintesi di Planck
Fisica
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Monica
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Facendo passare la radiazione emessa da un corpo a
temperatura T, attraverso uno spettrografo, e misurando
l’intensitá dell’energia alle varie lunghezze d’onda, si osserva
uno spettro riprodotto dalla funzione di Planck:
Principio di Huygens
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Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Interferenza
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Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Effetto fotoelettrico
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Nel 1905 Einstein conferma l’idea di Planck spiegando l’effetto
fotoelettrico e mostrando che la radiazione non é solo emessa,
ma anche assorbita sottoforma di pacchetti o fotoni.
Effetto fotoelettrico
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Eelettrone = Efotone − Eestrazione
Si ha corrente se e soltanto se Eelettrone > 0
Efotone > Eestrazione
Ee = hν − Φ
eV = hν − Φ
Ponendo V = 0 si ottiene le frequenza di soglia. Si ha corrente
elettrica se e soltanto se ν > ν0
V viene chiamato potenziale di arresto.
Effetto fotoelettrico
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1
Si ha emissione elettronica solo se la frequenza della
radiazione incidente é maggiore di un certo valore
chiamato soglia fotoelettrica. Secondo la fisica classica si
ha fotoemissione per ogni frequenza della luce.
2
L’energia cinetica degli elettroni emessi dipende dalla
frequenza della radiazione incidente non dalla sua
intensitá. Secondo la fisica classica l’energia cinetica
dipende dall’intensitá della radiazione incidente.
3
Il numero di elettroni emessi per unitá di tempo é
proporzionale all’intensitá della radiazione
elettromagnetica incidente. La fotocorrente é direttamente
proporzionale all’intensitá della radiazione, la fisica classica
é ampiamente soddisfatta.
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Modello di Thomson
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Nel 1898 Thomson formuló il primo modello atomico. Gli
elettroni erano immersi in un sottofondo di carica positiva
uniformemente distribuita.
Modello di Rutherford
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Nel 1909 il modello di Thomson entra in crisi: Rutherford
evidenzia l’esistenza del nucleo all’interno dell’atomo.
Modello di Rutherford
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Il moto dell’elettrone é il risultato dell’equilibrio tra forza
centrifuga e forza di attrazione elettrostatica:
mv 2
r
=
Ze 2
4π0 r 2
L’energia dell’elettrone é data dalla somma dell’energia cinetica
con l’energia potenziale:
E = 21 mv 2 −
Ze 2
4π0 r
Secondo la teoria classica l’orbita di un elettrone in un atomo
dovrebbe decadere per emissione di radiazione
elettromagnetica.
Inoltre, i livelli energetici dell’elettrone sono infiniti e questo
non permetteva di spiegare gli spettri a righe.
Modello di Bohr
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Nel 1913 Bohr sviluppa un modello partendo dal modello di
Rutherford inglobando la teoria quantistica ipotizzata da
Planck.
mv 2
r
=
mv 2 =
Ze 2
4π0 r 2
Ze 2
4π0 r
E = 12 mv 2 −
Ze 2
4π0 r
2
Ze
E = − 8π
0r
Modello di Bohr
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Condizione di quantizzazione del momento angolare:
h
L = mvr = n 2π
con n ∈ N
2 h2
mv 2 = 4πn2 mr
2
Combinando le relazioni si ottiene:
rn =
n2 h2 0
πZme 2
Raggi delle orbite permesse.
Con Z = 1 n = 1 si ottiene r1 = 5, 29 · 10−11 m
Tale valore viene chiamato raggio di Bohr.
Modello di Bohr
Fisica
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Monica
Sambo
Energia di legame dell’elettrone:
2
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
En = −13, 6 Zn2 eV
Pertanto dalla quantizzazione del momento angolare derivano
la quantizzazione di r e di E.
Seconda ipotesi di Bohr: quando un elettrone passa da uno
stato eccitato allo stato fondamentale l’energia viene emessa
sotto forma di pacchetti:
E2 − E1 = hν
Questa relazione permetteva di giustificare la formazione delle
righe spettrali.
Formula di Rydberg Ritz
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Sperimentalmente le righe emesse dall’idrogeno o dagli
idrogenoidi sono raggruppate in serie con frequenze ben
rappresentate dalla formula di Rydberg-Ritz (1890):
Principio d’indeterminazione di Heisenberg
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Il principio di indeterminazione é stato enunciato nel 1927 dal
fisico W. Heisenberg: il prodotto degli errori che si commettono
nella determinazione contemporanea della quantitá di moto e
h
.
della posizione x di un corpo in moto é almeno uguale a 4π
Principio d’indeterminazione di Heisenberg
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Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Indicando con ∆ l’errore nelle misure e supponendo che il corpo
si muova lungo l’asse x abbiamo:
m∆v ∆x ≥
h
4π
Un altro modo di enunciare il principio d’indeterminazione di
Heisenberg é il seguente:
Non é possibile determinare contemporaneamente, con
precisione grande quanto si vuole la posizione e la quantitá di
moto di un corpo.
Principio d’indeterminazione di Heisenberg
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Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
L’opera di De Broglie
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Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Nel 1924 Louis De Broglie é riuscito a collegare il modello
corpuscolare della luce (quantitá di moto) con la lunghezza
d’onda:
λ=
h
mv
Ad una particella di quantitá di moto mv rimane associata una
lunghezza d’onda λ.
Principio di Bohr
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Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Ogni esperienza capace di evidenziare una particella da un
punto di vista corpuscolare, esclude la possibilitá di determinare
il suo aspetto ondulatorio.
Onda complementare corpuscolo
Niels Bohr
”Se un esperimento permette di osservare un aspetto di un
fenomeno fisico, esso impedisce al tempo stesso di osservare
l’aspetto complementare dello stesso fenomeno”
Equazione d’onda di Schrödinger
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Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Schrödinger descrive le onde di De Broglie mediante Ψ
chiamata funzione d’onda, tale funzione descrive l’onda in
funzione del tempo e dello spazio.
La funzione d’onda per un’onda é caratterizzata dalla
lunghezza d’onda λ e dall’ampiezza A, che si propaga lungo la
direzione x é data da:
ψ = Asen(kx − ωt)
Equazione d’onda di Schrödinger
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Monica
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Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Osservazione:
La funzione d’onda associata all’energia cinetica della
particella:
Nella meccanica T + U = cost
Per Schrödinger (T + U)ψ = E ψ
Significato fisico:
Data la funzione d’onda ψ si pu stabilire che il quadrato della
funzione d’onda rappresenta la probabilitádi trovare la particella
in un dato posto ed in un dato istante e viene chiamata densitá
di probabilitá.
Il gatto di Schrödinger
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Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Esperimento concettuale: un gatto viene inserito in una stanza
completamente isolata dall’esterno dove vi é un congegno che
CASUALMENTE emette una particella radioattiva in grado di
uccidere il gatto.
Il gatto di Schrödinger
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Sambo
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Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Nell’istante t la probabilitá che la particella sia stata emessa é
uguale alla probabilitá che la particella non sia stata emessa.
Nella fisica quantistica per conoscere bisogna osservare.
Solo quando si apre la scatola i due stati non coesistono piú,
cioé il gatto é vivo AUT morto.
Nella fisica classica la conoscenza non dipende dall’osservatore.
Conclusioni
Fisica
Quantistica
Monica
Sambo
Sommario
Introduzione
Planck e il corpo
nero
Corpo nero
Leggi di Rayleigh
e Wien
Legge di Wien
Legge di StefanBoltzmann
La sintesi di
Planck
La natura duale
della luce
Effetto
fotoelettrico
Modelli atomici
Principio di
Heisenberg
L’opera di De
Broglie
Principio di complementarietá
Equazione
d’onda di
Schrödinger
Conclusioni
Einstein
”Puó la descrizione che la meccanica quantistica fa della realtá
essere considerata COMPLETA?”
”Non credo che Dio giochi a dadi con l’Universo”
”La fisica quantistica é intollerabile (unerträglich)”
Bohr
”In meccanica quantistica l’oggetto e l’apparato sperimentale
costituiscono un tutt’uno e non ha senso cercare di andare oltre
la trattazione teorica.”
Roger Penrose:
”... Nonostante il perfetto accordo con gli esperimenti e la
grande eleganza matematica, la meccanica quantistica non ha
ASSOLUTAMENTE SENSO”
