MODELLI ELEMENTARI PER LA FISICA QUANTISTICA

Presentazione sul tema: "MODELLI ELEMENTARI PER LA FISICA QUANTISTICA"— Transcript della presentazione:

1 MODELLI ELEMENTARI PER LA FISICA QUANTISTICA
Laboratorio estivo di fisica moderna Secondo turno 14-16 luglio 2014

2 Cosa sono i modelli? I modelli sono semplificazioni della realtà
che permettono l’interpretazione di fenomeni fisici altrimenti incomprensibili Primo esperimento: Risonanza di un corpo in oscillazione Secondo esperimento: Onde stazionarie su una corda vibrante

3 Primo modello: Risonanza oscillatore forzato

4 Misura della frequenza propria
Tutti i corpi – sollecitati - si mettono in oscillazione con una frequenza propria ed ampiezza che si smorza una volta tolta la sollecitazione iniziale secondo le seguenti formule:

5 Oscillatore smorzato ωo = 3,40 rad/s To

6 Oscillatore forzato (con motore elettrico)
Caso frequenza lontana da quella propria: -ampiezza ridotta -no battimenti

7 Oscillatore forzato con battimento
Nel caso in cui la frequenza applicata differisce di poco rispetto alla frequenza propria si evidenzia il fenomeno del battimento

8 Tabella dati riassuntiva
Periodo (s) Posizione massima (cm) minima (cm) Frequenza angolare (rad/s) Ampiezza media (cm) Voltaggio (V) 3,07 107,6 104,3 2, 1,65 2,5 2,24 109 102,5 2, 3,25 3 1,94 134 77 3, 28,5 3,5 1,88 158 52,5 3, 52,75 3,52 1,83 148 62 3, 43 3,53 1,78 125 85 3, 20 3,54 1,75 116,5 95,5 3, 10,5 3,55 1,74 116 96 3, 10 3,57 1,71 115 98 3, 8,5 3,6 1,55 108 103 4, 4 1,35 107 105 4, 1 4,5

9 Grafico ωo Previsione teorica:

10 Secondo modello: Corda vibrante e onde stazionarie
Onda stazionaria: è una perturbazione provocata su un mezzo materiale (es: corda), che non si propaga in una determinata direzione ma rimane “stabile” nello stesso spazio.

11 Oscilloscopio Corda

12 Teoria Equazione onda stazionaria: y(x;t) = A sen(kx – ωt)
y(x;t) = 2Asen(kx) cos(ωt) Interferenza Spazio Tempo

13 Onde stazionarie → armoniche
X = 0 → ytot(0;t) = 0 NODO X = L →ytot(L;t) = 2A sin(kL) cos(ωt) λ n = 2L/n fn= V/λn = nV/2L fn = n f1

14 Abbiamo visto che …

15 I nostri modelli applicati alla fisica atomica
Risonanza del carrello: Il carrello è paragonabile all’elettrone: le orbite permesse sono quelle corrispondenti alle frequenze di risonanza per l’energia

16 Corda vibrante e ipotesi di De Broglie:
Si giustificano le orbite stazionarie di Bohr per analogia con la corda vibrante ottenendo i postulati di Bohr. Lunghezza di De Broglie Postulato Bohr

17 Realizzato da: Stefano Capelli Luca Colombo Alfredo Febbrari
Fjordi Fero Mariailaria Galli Mattia Magnabosco