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Unità Didattica 2 La natura duale della luce. lunghezza donda ampiezza A distanza dalla sorgente.

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Presentazione sul tema: "Unità Didattica 2 La natura duale della luce. lunghezza donda ampiezza A distanza dalla sorgente."— Transcript della presentazione:

1 Unità Didattica 2 La natura duale della luce

2

3 lunghezza donda ampiezza A distanza dalla sorgente

4 onda sferica onda piana Principio di Huygens

5

6 interferenza costruttiva interferenza distruttiva

7

8 A B d d sin d P H

9 0 2 1 Si ha un massimo (=interferenza costruttiva) quando d = m con m=0, 1, 2, 3,…

10 L P L tan = y max tan L = y max y max y max = L O Q

11 L>>d (= lo schermo è allinfinito) = A B H

12 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

13 A B d d sin d P H

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

15 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

16 m L y max = con m=0, 1, 2, 3,… d m L y max = con m=0, 1, 2, 3,… d (m+1/2) L y min = con m = 0, 1, 2, 3,… d (m+1/2) L y min = con m = 0, 1, 2, 3,… d Riepilogando: la posizione dei massimi e dei minimi

17 Esperienza: Interferenza a due fenditure (posizione dei massimi e dei minimi in funzione di d)

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

19 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

20 Esperienza: Effetto fotoelettrico

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

22 V= m - q è una relazione lineare cioè una retta del tipo Y = m X - q Frequenza (x Hz) Potenziale (mV)

23 = 620 nm = c / = 4.8 x Hz V = 104 mV Frequenza (x Hz) Potenziale (mV)

24 = 520 nm = c / = 5.8 x Hz V = 496 mV Frequenza (x Hz) Potenziale (mV)

25 = 470 nm = c / = 6.4 x Hz V = 741 mV Frequenza (x Hz) Potenziale (mV)

26 Frequenza (x Hz) Potenziale (mV) = 200 nm = c / = 15 x Hz V = 4306 mV

27 V estrazione = 1894 mV soglia = Hz Frequenza (x Hz) Potenziale (mV) V = m - q V = (h/e) - (W/e) V= m - q è una relazione lineare =0 V estrazione V=0 soglia

28 V=0 soglia = W / h = (W / e) (e / h) = V estrazione (e / h) Quindi, sapendo che e = 1.6 x coulomb, h = 6.62 x joule x sec, e che V estrazione per questo metallo vale circa 1.9 volt, si ottiene una frequenza di soglia soglia = 4.6 x Hz Cioè: soglia = 652 nm Solo i fotoni con lunghezza donda inferiore a 652nm sono in grado di estrarre elettroni dal cesio.


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