Misura della costante di Planck h 27/03/2017 Misura della costante di Planck h

Che cos’è la costante di Planck? 27/03/2017 Che cos’è la costante di Planck? La costante di Planck fu introdotta nel 1900 dal fisico omonimo, e può essere definita coma la costante di proporzionalità che lega l’energia di una radiazione e la sua frequenza secondo la legge E = hn Ne consegue che ad ogni frequenza è associata una ben determinata energia.

Fisica classica o meccanica quantistica? 27/03/2017 Fisica classica o meccanica quantistica? h = 6.626x10-34joule s (cost. di Planck) J = momento angolare = [ joule s ] J >> h fenomeno classico J h fenomeno quantistico In modo analogo confrontando il momento angolare di un oggetto e h distinguo oggetti soggetti alla fisica classica o alla fisica quantistica

La nostra esperienza: misura di h con l’uso di un LED

Curva caratteristica di un diodo reale 27/03/2017 Curva caratteristica di un diodo reale Chiedere motivo V neg = I trascurabile

Come calcolare h… qVl h = c E = hn = qV + kT 27/03/2017 Come calcolare h… E = hn = qV + kT k = 1.38 10-23 JK-1 costante di Boltzmann q = 1.602 10-19 C carica dell’elettrone h = 6.626 10-34 Js n = c/l c = 2.9979 108 ms-1 TRASCURABILE ENERGIA ELETTRICA FATTORE TERMICO qVl h = c Abbiamo misurato h sfruttando il LED e le sue proprietà. LED: diodo partic. Emette radiaz percepibili dal occhio umano sotto forma di luce (rosso,…). DIODO: giunz di due semicond. PARTIC: Attraverso esso la corrente può scorrere solo in un verso; Bisogna applicare ai suoi capi una tensione maggiore di una determinata tensione di soglia affinchè il LED si accenda, quindi affinchè gli elettroni abbiano energia sufficiente per saltare di livello e in seguito tornare allo stato iniziale a minore energia con conseguente emissione di radiazioni. KT: fattore termico trascurabile (ord grand 100-). Q=cost; ni=lamba caratter colore.

Strumentazione utilizzata 27/03/2017 Strumentazione utilizzata - + LED V

lettura tensione fotconvertitore lettura corrente LED alimentazione (12V) lettura tensione LED Regolatore della tensione di alimentazione del LED Interruttori di accensione dei tre LED Selettore del LED da leggere

27/03/2017 oculare

Risultati ottenuti LED rosso: 5.083 x 10-34 ± 0.075 x 10-34 J s LED giallo: LED verde: Valore reale: 5.083 x 10-34 ± 0.075 x 10-34 J s 5.040 x 10-34 ± 0.190 x 10-34 J s 5.668 x 10-34 ± 0.320 x 10-34 J s 6.626 x 10-34 J s

Diodo interruttore: Vg e R 27/03/2017 Diodo interruttore: Vg e R

27/03/2017

Ringraziamenti Danilo Babusci Elisabetta Pace Giuseppe Papalino Silvia Miozzi Ennio Turri