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1 La natura duale della luce Enrico Maria Corsini Dipartimento di Astronomia Università di Padova Lezione III del progetto educativo per le scuole superiori.

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Presentazione sul tema: "1 La natura duale della luce Enrico Maria Corsini Dipartimento di Astronomia Università di Padova Lezione III del progetto educativo per le scuole superiori."— Transcript della presentazione:

1 1 La natura duale della luce Enrico Maria Corsini Dipartimento di Astronomia Università di Padova Lezione III del progetto educativo per le scuole superiori Il cielo come laboratorio Liceo Curiel Padova A.S. 2004-2005

2 2 Sommario Cenni storici Principio di Huygens e interferenza (luce come onda) Effetto fotoelettrico (luce come corpuscolo)

3 3

4 4 lunghezza donda ampiezza A distanza dalla sorgente

5 5 onda sferica onda piana Principio di Huygens

6 6

7 7 Interferenza

8 8 interferenza costruttiva interferenza distruttiva

9 9

10 10

11 11 A B d d sin d (gradi): (rad)=360:2 (gradi) (rad)= ----------- 180 P

12 12 0 2 1 Si ha un massimo (=interferenza costruttiva) quando d = m con m=0, 1, 2, 3,…

13 13 L P L tan = y max tan L = y max y max y max = L /

14 14

15 15

16 16 L>>d (= lo schermo è allinfinito) =

17 17 Calcoliamo la posizione dei massimi d = m con m=0, 1, 2, 3,… y max = L / = m L y max = ---------- con m=0, 1, 2, 3,… d

18 18 A B d d sin d P

19 19 Si ha un minimo (=interferenza distruttiva) quando d = (m+1/2) con m=0, 1, 2, 3,… (1/2) (3/2) (5/2)

20 20 L P L tan = y min tan L = y min y min y min = L /

21 21 Calcoliamo la posizione dei minimi d = (m+1/2) con m=0, 1, 2, 3,… y min = L / = (m+1/2) L y min = ------------------ con m = 0, 1, 2, 3,… d

22 22 m L y max = ---------- con m=0, 1, 2, 3,… d (m+1/2) L y min = ------------------ con m = 0, 1, 2, 3,… d Esperienza: Interferenza a due fenditure

23 23 La posizione dei massimi è: m L y max = ---------- con m=0, 1, 2, 3,… d se cresce (diminuisce) allora y max cresce (diminuisce) se d cresce (diminuisce) allora y max diminuisce (cresce) (analogamente per la posizione dei minimi)

24 24

25 25 Effetto fotoelettrico Metallo (Zn, K, Li, …) elettroni (= corrente) luce (frequenza > soglia fotoelettrica)

26 26 E elettrone = E fotone – E estrazione Si ha corrente se E elettrone >0 cioè se E fotone – E estrazione > 0 e quindi E fotone > E estrazione Non si ha corrente se E elettrone 0 cioè se E fotone – E estrazione 0 e quindi E fotone E estrazione Riscriviamo E elettrone = E fotone – E estrazione come E e = h - W

27 27 Esperienza: Effetto fotoelettrico

28 28 La corrente si arresta quando il potenziale V è E e = eV ma E e = h - W quindi eV = h - W da cui h W V = ---- - ---- e e V = (h/e) - (W/e)

29 29 V = (h/e) - (W/e) V= m - q è una relazione lineare cioè una retta del tipo Y = m X - q

30 30 = 620 nm = c/ = 4.8 10 16 Hz V = 104 mV

31 31 = 520 nm = c/ = 5.8 10 16 Hz V = 496 mV

32 32 = 470 nm = c/ = 5.8 10 16 Hz V = 741 mV

33 33 = 200 nm = c/ = 15 10 16 Hz V = 4306 mV

34 34 V estrazione = 1400 mV soglia = 4.6 10 16 Hz V = m - q

35 35


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