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Tiziana Segalini 20091 Quanti di luce Ovvero come il giovane Albert nel 1905 spiega leffetto fotoelettrico, uno dei fenomeni fisici che più metteva in.

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Presentazione sul tema: "Tiziana Segalini 20091 Quanti di luce Ovvero come il giovane Albert nel 1905 spiega leffetto fotoelettrico, uno dei fenomeni fisici che più metteva in."— Transcript della presentazione:

1 Tiziana Segalini Quanti di luce Ovvero come il giovane Albert nel 1905 spiega leffetto fotoelettrico, uno dei fenomeni fisici che più metteva in crisi la teoria elettromagnetica classica, ed inaugura (suo malgrado) la meccanica dei quanti. Questa presentazione raccoglie gli appunti riveduti delle lezioni sulleffetto fotoelettrico per la classe VB e VD del Liceo Scientifico Spallanzani di Reggio Emilia tenute nel periodo ottobre-novembre 2006 e della lezione effettuata nellambito del progetto Scuole Aperte nella primavera del 2008.

2 I colori di Newton Tiziana Segalini 20092

3 La riflessione Tiziana Segalini 20093

4 La riflessione interna Tiziana Segalini 20094

5 La rifrazione Tiziana Segalini 20095

6 La spiegazione ondulatoria di Huygens Tiziana Segalini 20096

7 Misure della velocità della luce (Fizeau e Foucault) Tiziana Segalini la velocità della luce nellaria è maggiore di quella negli altri mezzi

8 La doppia fenditura di Young Tiziana Segalini 20098

9 9 E la vittoria della teoria ondulatoria su quella corpuscolare

10 Tiziana Segalini La ricerca delle onde elettromagnetiche Maxweel nel 1873 prevede che perturbazioni del campo elettrico e magnetico si autocreino e si autosostengano propagandosi nello spazio alla velocità pari a quella della luce.

11 Tiziana Segalini La scoperta delleffetto fotoelettrico Heinrich Rudolph Hertz ( ) Nel 1887, al Politecnico di Karlsruhe, Heinrich Hertz produceva onde elettromagnetiche utilizzando un antenna oscillante (che produceva scariche: a spark gap) e li riceveva con una antenna analoga. Più tardi osservò che, quando raggi ultravioletti UV illuminavano lantenna, si ottenevano scariche migliori e che illuminando con UV un elettroscopio carico negativamente (ma non positivamente) lo si poteva scaricare. In questo modo aveva scoperto leffetto fotoelettrico. J. J. Thomson ipotizzò che i raggi ultravioletti causassero lemissione di elettroni da parte di alcune superfici metalliche. Dimostrò inoltre che le particelle emesse avevano lo stesso rapporto carica/massa q/m dei raggi catodici.

12 Tiziana Segalini Lapparecchiatura di Hertz

13 Tiziana Segalini Lo studio delleffetto fotoelettrico Phillip von Lenard ( ) 1905 Nobel Prize Lenard era uno studente di Hertz e nel 1900 studiò leffetto fotoelettrico con lapparecchio di cui esamineremo lo schema. Illmuminando il catodo (potenziale negativo) con UV e osservando la corrente anodica (dal catodo allanodo) prodotta, in presenza di un potenziale ritardante, trovò alcune sconcertanti caratteristiche delleffetto fotoelettrico che gli valsero nel 1905 il premio Nobel per la fisica.

14 Tiziana Segalini Schema dellapparecchio

15 Tiziana Segalini Lapparecchio sperimentale di Lenard (assai simile a quello che useremo noi)

16 Tiziana Segalini I dettagli delleffetto fotoelettrico 1.La corrente I è proporzionale allintensità della luce; 2.La corrente I non ritarda quando la luce viene accesa, anche a basse intensità; 3.Quando V è negativo, la corrente si arresta a –V s. (potenziale di arresto) 4. Il valore di V s è indipendente dalla intensità degli UV ma dipende dal tipo di metallo.

17 La frequenza di soglia Tiziana Segalini

18 Come interagisce londa eletromagnetica con le particelle cariche? Tiziana Segalini

19 Lenergia dellonda è proporzionale al quadrato dellampiezza E t (s) Ampiezza


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