L'Effetto Fotoelettrico
 Cos'è
l'effetto fotoelettrico? |
 Si
verifica sperimentalmente che, quando la luce incide su una superficie
metallica, questa emette elettroni. Per esempio, si può causare
il passaggio di corrente in un circuito semplicemente illuminando una lastra
metallica. Quale pensi sia la causa di questo fenomeno? |
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 Vediamo...abbiamo
detto prima che la luce è fatta di onde elettromagnetiche, e che
queste onde trasportano energia. Quindi, se un'onda luminosa colpisce un
elettrone in uno degli atomi del metallo, può trasferirgli sufficiente
energia per lasciare l'atomo e schizzare fuori dalla superficie. |
 OK.
Ora, se la luce fosse veramente fatta di onde, come dici tu... |
 Cosa
intendi con "se la luce fosse composta di onde"? C'è qualche
altra possibilità? |
 Storicamente,
la luce è stata di tanto in tanto considerata come una particella
piuttosto che un'onda; Newton, per esempio, la pensava in questo modo.
Il punto di vista corpuscolare venne molto screditato dall'esperimento
della doppia fenditura di Young, che convinse tutti che la luce dovesse
essere un'onda. All'inizio del XX secolo, tuttavia, alcuni fisici--Einstein,
per dirne uno--tornarono ad esaminare il punto di vista corpuscolare. Einstein
notò che esperimenti acccurati sull'effetto fotoelettrico avrebbero
potuto mostrare se la luce consiste di particelle o di onde. |
 Come?
Mi sembra che l'effetto fotoelettrico dovrebbe manifestarsi indipendentemente
da quale dei due punti di vista è corretto. In un modo o nell'altro,
la luce trasporta energia, ed è in grado di espellere gli elettroni
dal metallo. |
 Sì,
hai ragione--ma i dettagli dell'effetto fotoelettrico risultano
diversi a seconda che la luce consista di particelle o di onde. Se si tratta
di onde, l'energia contenuta nell'onda dovrebbe dipendere solo dall'ampiezza--cioè
dall'intensità della luce. Altri fattori, come la frequenza, non
dovrebbero essere influenti. Quindi, ad esempio, la luce rossa e quella
ultravioletta dovrebbero espellere lo stesso numero di elettroni, e l'energia
cinetica massima dei due insiemi di particelle dovrebbe essere la stessa.
Decrescendo l'intensità si dovrebbero ottenere meno elettroni, che
si muovono con velocità minore; se la luce è troppo debole,
non dovresti ottenere nessun elettrone, qualunque sia la frequenza della
luce. |
 Tutto
questo mi sembra abbastanza ragionevole. Che cosa cambierebbe se noi supponessimo
che la luce fosse costituita da particelle? |
 Prima,
hai bisogno di qualche informazione in più. Tutto cominciò
con gli studi sulla radiazione di Max Planck... |
 
 
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