max planck - Liceo Ulivi

MAX PLANCK
“Il maestro della meccanica quantistica”
Elisa Martini
Classe 5^G
Anno scolastico 2014/2015
Liceo scientifico G.Ulivi
Indice
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Biografia………………………………………………………………2
“Sulla termodinamica”…………………………………………5
Una macchina impossibile……………………………………6
La radiazione di un corpo nero……………………………..7
La costante di Planck…………………………………………….9
La scala di Planck………………………………………………….12
Contributo ad altre teorie…………………………………….15
Bibliografia/Sitografia…………………………………………..16
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BIOGRAFIA
Max Planck nacque a Kiel nel 1858
in una famiglia conservatrice e
intellettuale.
Trasferitosi a Monaco per proseguire i
suoi studi , iniziò la formazione
accademica ed ebbe un forte interesse
per la fisica.
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Nel 1874, si iscrisse all’ università di Fisica
sperimentale e dopo aver completato i suoi studi, nel
1895 fu nominato a Berlino direttore della rivista
scientifica Annalem der Physik.
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Nel 1919, Planck ricevette il premio Nobel per la
fisica e a partire dal 1946 aumentò la sua fama
così che la società tedesca delle scienze prese il
nome di “Società Max Planck.”
Max Planck morì il 4 ottobre del 1947 a Gottinga.
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“ SULLA TERMODINAMICA ”
Opera del 1897, in cui Planck espose le conseguenze sui
due principi della termodinamica : per il primo affermò
che non esiste una macchina in grado di compiere lavoro
ciclicamente senza apporto esterno di energia.
ΔU= Q- W
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UNA MACCHINA
IMPOSSIBILE
Per quanto riguarda il
secondo principio,
Planck sostenne che è
impossibile costruire un
motore che sia in grado
di trasformare in lavoro
tutto il calore che
riceve.
Macchina
termica
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L=Q
LA RADIAZIONE DI UN CORPO NERO
Planck, attraverso lo studio di un corpo nero, riuscì a
stabilire che l’ energia non assorbita da esso, viene
irradiata.
In natura un corpo nero
ideale non esiste, in
quanto dovrebbe
assorbire ed emettere
energia allo stesso modo a
tutte le lunghezze d’onda.
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In che modo varia l’ irradiazione di un corpo
nero con la frequenza?
Considerando un oscillatore in condizione di equilibrio e
un corpo nero con cavità piene di oscillazioni a tutte le
frequenze possibili, Planck elaborò la seguente formula :
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LA COSTANTE DI PLANCK
Nel 1900 Planck espose la sua formula che riproduceva lo
spettro di emissione del corpo nero per tutte le
frequenze secondo cui elementi discreti di energia di
valore Ɛ, chiamati quanti, erano proporzionali alla
frequenza v :
Ɛ=hv
h=6,62606957
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L’energia degli oscillatori risulta quantizzata, ovverò può
assumere solo determinati valori hv,2hv.. nhv.
La sola curva relativa alla
radiazione di un corpo
nero che si adattava ai
valori sperimentali in tutta
la gamma di frequenze era
quella di Planck.
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Planck introdusse il concetto di probabilità di
emissione, secondo la quale l’ oscillatore che
raggiungeva un valore di energia multiplo di hv non la
emetteva obbligatoriamente, ma poteva o meno
emettere tutta l’energia immagazzinata secondo una
probabilità calcolabile.
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LA SCALA DI PLANCK
La scala di Planck è una scala di riferimento
relativa alle grandezze fisiche che ne definisce il
limite di applicabilità le cui unità fondamentali
sono la distanza (lunghezza), la massa, il tempo e la
temperatura.
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Planck, per ottenere la sua scala, combinò tra loro :
• Costante di Boltzmann K =1,3806488
• Costante di Planck h= 6,62606957
• Velocità della luce c= 299 792,458 km/s
• Costante di Gravitazione Universale G= 6,67
 La scala di Planck era inidipendente da ogni convenzione
umana e si serviva solo di costanti universali e invariabili.
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Le unità fondamentali della scala di Plank
• Lunghezza
• Tempo
• Massa
• Temperatura
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I CONTRIBUTI DI PLANCK ALLE ALTRE TEORIE
• La costante di Planck h verrà ripresa dalla costante di
Dirac o costante di Planck tagliata, secondo la seguente
formula :
• Studio con A.Einstein della quantità di moto p di una
particella.
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• Teoria di Bohr : Basandosi sulla legge di Planck ( E=hv),
quando un elettrone passava da un’ orbita all’ altra si
emetteva un quanto di luce di frequenza v pari alla
differenza di energia meccanica tra le orbite divisa per la
costante di Planck h.
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Bibliografia
• Planck, la rivoluzione dell’ infinitamente piccolo” , A.t.Perez
Izquierdo, RBA
•“L’Amaldi per i licei scientifici”, Ugo Amaldi, Zanichelli
Sitografia
• http://it.wikipedia.org/wiki/Max_Planck
• http://www.treccani.it/enciclopedia/max-karl-ernstludwig-planck/
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