la crisi della fisica classica
l'affermarsi della fisica moderna Lorenzo Plastino
la crisi della fisica classica
1. introduzione
6. effetto Compton
7. la doppia natura della luce
2. contesto storico
3. il superamento della fisica classica
8. l'equazione di schroedinger
4. la radiazione di un corpo nero
9.atomo di Rutherford
5. l'effetto fotoelettrico
10. atomo di Bohr
introduzione
introduzione
verso la fine del XIX secolo sembrava che la struttura della fisica fosse ormai completa. si aveva la meccanica newtoniana da un lato e la teoria di Maxwell dell'elettromagnetismo dall'altro. entrambi fornivano la chiave di interpretazione per tutti i fenomeni solo alcuni fenomeni, appaentemente marginali, erano fuori dal quadro interpreativo della fisica classica. gli scenziati erano comnque convinti che si sarebbero affermati con la fisica classica
contesto storico
contesto storico
la seconda metà del XIX secolo è caratterizzata da importanti fenomeni in campo economico, soiale e filosofico, strettamente intrecciati con il trionfo della fisica classica in campo economico e sociale vi è l'inizio della seconda rivoluzione industriale fondata sull'utilizzo dell'energia elettrica si avvia anche l'utilizzo delle onde elettromagnetiche per le trasmissioni in campo filosofico invece c'è l'affermarsi del positivismo, corrente di pensiero che propone di appicare i procedimenti della scienza ad ogiamo del sapere e ai campi morali delle persone
il superamento della fisica classica
il continuo studi dei fenomeni portò al superamento della fisica classica i fenomeni su cui si basava la fisica classica erano direttipiù verso esperienze comune e di tutti i giorni, come la caduta di oggtti o il moto dei proiettili. In sostanza si basava su fenomeni che trattano corpi grandi e grandi uno dei filoni di ricerca che contribuì al superamento della fisica classica fu quello relativo alla propagazione ed emissione della luce
inoltre questo portò Albert Einstein a riaffermare il criterio di relatività mettendo in crisi la concezione classica di spazio e tempo con la teoria della relatività ristretta
la crisi della fisica classica
inoltre, gli studi sull'emissione della luce da parte di un corpo incandescente avevano portato Max Planck nel 1900 a ipotizzare che gli atomi eccitati emettessero energia non in modo continuo ma per quantità discrete
un altro potente impulso all'affermazione della fisica quantistica nella scala micrscopica venne dalle teorie sulla struttura dell'atomo nel 1897
la crisi della fisica classica fu la prmessa di un tumutuoso sviluppo scientifico. i nuovi modelli nterpretativi permisero di preveder nuovi fenomeni ed aprirono la strada al superamento del dualismo tra onda e particella
la radiazione di un corpo nero
la radiazione di un corpo nero
affrema che la luce è un' onda elettromagntica emessa da corpi incandecentigli atomi di un corpo caldo si comportano come piccoli oscillatori elettromagnetici capaci di emettere e di assorbire frequenze, principalemnte del visibile e dell'infrarosso L'irraggiameno o la radianza è la potenza emessa per unità di superficie e si misura in W/m2
la radiazione di un corpo nero
un corpo nero è capace di emettere e assorbire radiazione di tutte le frequenze. un buon modell di corpo nero viene dato nel 1860 da Gustav Kirchhoff un blocco di materiale con una cavità interna che viene riscaldato fino ad una data temperatura
radianza in funzione della lunghezza d'onda
la curva di eissione ad una determinata teperatura è una curva quasi a campana
la curva fornsce la dianza spettrale in funzione della lungezza d'onda λ. La curva è fatta in modo che una piccola area ΔR tra λ e λ + Δλ misura l'irraggiamento relativo a quell'intervallo di lunghezze d'onde. L'area totale sotto la curva è la radianza totale e rappresenta tutta la potenza emessa per unità di superficie
radianza in funzione della lunghezza d'onda
alla fine del XIX secolo si tentò di spiegare la radiazione di un corpo nero con la fisica classica
il fisico tedesco Wilhelm Wlen, premio Nobel per la fisica nel 1911, descrisse la legge di proporzionalità inversa che leha la lunghezza d'onda del picco alla temperatura.
questo significa che la radiazione di picco emessa cambia colore con l'aumentare della temperatura, da rossa a gialla, azzurra, bianca...
la radiazione di un corpo nero di Planck
il 19/10/1900 i lfisico tedesco Max Planck, propose una formula empirica che funzionava per tutte le lunghezze d'onda e il 14/12/1900 fomulò la sua teoria. gli atomi della cavità si comportano ocme oscillatori elettromagnetici. gli oscillatori scambiano energia con la radiazione attraverso pacchetti discreti Ogni pacchetto energetico ha energia proporzionale alla frequenza f dell'oscillatore E = n h f con n intero positivo e h = 6,63 10-34 J s (costante di Planck o quanto d'azione)
l'effetto fotoelettrico
illuminando alcuni metalli con luce di ooportuna frequenza, si osserva che essi emettono elettroni. questofenomeno si chiama effetto fotoelettrico
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l'apparato sperimentale per osservare l'effetto fotoelettrico è costituitoda un tubo a vuoto collegato ad un generatore di corrente e ad un amperometro. in condizioni normali, con tensioni non troppo elevate, non passa corrente, perché il gas a bassa pressione nel tubo a vuoto costituisce un buon isolante. seperò il catodo viene illuminato succede che l'energia della radiazione riesca a portar via degli elettroni dal metallo
l'effetto fotoelettrico
non appena viene raggiunta la frequenza di soia l'effetto avviene istantaneamente, anche se la luce è di debole intensità
quando avviene l'effetto fotoelettrico è possibile misurare 1. la corrente fotoelettronica 2. la massima energia inetica degli elettroni emessi
l'energia degli elettroni emessi è data dal lavoro necessario per frenarli e si misura determinando il potenziale d'arresto
effetto fotoelettrico di einstein
nel 1905 Einstein interpretò i risultati sperimentali dell'effetto fotoelettrico mediante un modello concettuale totalmente nuovo della radiazione elettromagnetica, sfruttando l'ipotesi avanzata da Max Planck per l'emissione del corpo nero secondo il uale l'interazione tra materia eradiazione avveniva tramite pacchetti discreti o quanti di energia
effetto fotoelettrico
con il linguaggio di Einstein, si può spiegare l'effetto fotoelettrio nel modo seguente : un'onda elettromagnetica di frequenza f può essere considerata come un flusso di pacchetti energetici di energia E= hf con h costante di Planck un'onda più intensa trasporta un numero maggiore di quanti nell'unità di tempo e per superficie. Le radiazioni di alta frequenza, quindi, trasportano pacchetti più energetici di quelle a bassa frequenza: nel campo del visibile i fotoni violetti hanno più energia di quelli rossi
effetto compton
effetto compton
nel1923 il fisico americano A.H. Compton, premio nobel per la fsica nel 1927, confermò. sperimentalmente l'interpretazione quantistica e corpuscolare della radiazione elettromagnetica
effetto compton
Compton bombardò un blocco di grafite con un fascio monocromatico di raggi X di una determinata lunghezza d'onda e misurò la lunghezza del fascio diffuso in funzione dell'angolo di diffusione
secondo la teoria classica che si basava sulle leggi di Maxwell il fascio diffuso avrebbe dovuto avere la stessa frequenza di quello incidente
la doppia natura della luce
la doppia natura della luce
nell'ambito delle radiazioni elettromagnetiche, luminose e non, esistono fenme i diversi come l'esperimento della doppia fenditura di young, l'effetto fotoelettricoe l'effetto compton. l'interpretazine di questi fenomeni sperimentali da luogo a due modelli diversi e contrapposti della luce quello corpuscolare e quello ondulatorio le due sono contrapposte, nel senso che non si può avere allo stesso moneto un fenomeno ondulatorio e uno corpuscolare
la doppia natura della luce
nel 1909 G.I. Taylor riconsiderò l'esperienza classica di young inviando contro una doppia fenditura, e quindi verso uno schermo, un fascio di luce debolissimo, di fatto un solo fotone per volta. un rivelatore di impulsi messo al posto dello schermo era in grado di far contare i fotoni incidenti evidenziandone la natura corpuscolare
la doppia natura della luce
nelle prime 3 si nota un impatto localizzato denza effetti di interferenza nelle ultime tre appaiono le frande di interferenza che però non dipendono dall'interazioe tra fotoni
la doppia natura della luce
nel 1924, quando la scoperta dell'effetto Compton conferma il dualismo tra onda-particella della luceil frances Luis De Broglie espoe per le particelle di materia una teoria analoga a quella della radiazione elettromagnetica per un principio di simmetria: se la luce è un'onda con proprietà corpuscolari può un fascio di corpuscoli avere caratteristiche ondulatorie?
Louis de Broglie, è stato un fisico, matematico e storico francese. In possesso del titolo nobiliare di duca e discendente indiretto di Jacques Necker, Madame de Staël e del barone Holstein, fu accademico di Francia.
la doppia natura della luce
nel 1927 l'esperimento di Davisson e Germer verificò speirmentalmente l'ipotesi di de broglie inviando su un cristallo un fascio di raggi X e un fascio di elettroni con l'unghezze d'onda dello stesso ordine di grandezza, si hanno figure di diffrazione molto simili così venne dimostrato che gli elettroni manifestano un comportamento ondulatorio
l'equazione di schroedinger
equazione di schroedinger
il dualismo onda-particella crea muovi e gravosi problemiun'onda descrive una grandezza di campo che oscilla nello spazio e nel tempo. nella fisica claccisa ci sono diversi esempi di onde meccaniche ed elettromagnetiche e per ognuna di esse è possibile individuare una grandezza oscillante
è naturale allora chiedersi quale sa la grandezza che oscilla per le onde di materia associate al comportamento dei corpuscoli?
equazione di schroedinger
equazione di Schroedinger
Nella fisica quantistica l'onda associata ad una particella va intesa come un'onda di probabilità oscillante nel tempo e enello spazio nella quale, ad ampiezza maggiore, corrisponde una maggiore probabilità di trovre la particella la probabilità p che la una particella di materia si trovi nell'intervallo di tempo dt in una zona dello spazio di volume v è uguale a p = |Ψ|2 dV dt
atomo di rutherford
atomo di rutherfotd
alla fine del XIX secolo, gli sviluppi della termodinamica e nuove scoperte come l'esistenza degli elettroni, portarono alla necessità di costruire validi modelli di atomi qualunque modello doveva rispettare alcune evidenze sperimentali le dimensioni dovevano essere di 10-10 m doveva essere complessivamente neutro come avviene per tutta la materia ordinaria doveva contenere cariche negatie e quindi un ugual numero di cariche positive
VS
modello di rutherford
modello di tHomson
il modello di thomson entrò in crisi tra il 1909 e l 1911 in seguito ad una serie di esperimenti condotti dall'università di Manchester dal fisico Ernest Rutherford con la collaborazione di Geiger e Marsden per ottenere informazioni sull'atomo, lo bombardarono con proiettili delle sue dimensioni e si osserva la deflessione subita dai proiettili dopo l'urto
il primo modello atomico fu proposto da J.J. Thomson nel 1903 e venne chiamato modello a panettoeprevedeva che l'atomo fosse una sfera costituita da materia carica positivamente, con gli elettroni conficcati come l'uvetta in una torta, in modo da assicurare la neutralità del sistema
atomo di Rutherford
i risultati dell'esperimento di rutherford furono sorprendentisi osservò che la maggior parte delle particelle attraversava la lamina d'oro senza subire una deviazione altri poiettili però venivano deviati fortemente e qulcun'altro addirittura tornava indietro
sulla base dei risultati sperimentali Rutherford nel 1911 propose il suo modello di atomo detto anche atomo planetario per la sua struttur analoga al sistema solare. nel modell o di Rutherford la carica positiva è concentrata in un volume piccolissimo. al centro dell'atomo c'è il nucleo e gli elettroni in numero tale da bilanciare la carica positiva del nucleo ruotato su orbite intorno al nucelo
atomo di rutherford
questo modello spiegava bene i risultati speriemntali ma in base alla fisica classica aveva il difetto di essere instabile infatti le cariche elettriche non possono comportarsi stabilmente come satelliti intorno al nucleo perché la teoria clasica di Maxwell prevede che una carica che oscilla emette onde elettromagnetiche della stessa frequenza di rotazione avrebbero quindi dovuto emettere radiazioni e perdere energia a ritmo costante avvicinandosi sempre di più al nucleo.
atomo di rutherford
si era ad un punto di crisi. o il modello di rutherford non andava bene e quindi non di poteva spiegare i risultati sperimentali o la fisica classica non era adeguata alla descrizione dell'atomo
la soluzioe a questo dilemma arrivò nel 1913 per merito del fisico danese Niels Bohr, che applicò al modello ri Rutherford i principi della fisica moderna
atomo di bohr
atomo di bohr
nel 1913 Bohr propone un modello di atoo di idrogeno il modello è detto semiclassico perchè permane la concezione classica dell'elettrone inteso come una particella che ruota intorno al nucleo corretto però da una liminazione quantistica
atomo di bohr
bohr propose questa condizione solo perchè comoda, senza darne alcuna giustificazione teorica undici anni dopo la teoria ondulatoria di de Broglie fornirà al modello atomico di Bohr una convincente ragione teorica
fine
Lorenzo Plastino
la crisi della fisica classica
Lorenzo Plastino
Created on March 21, 2023
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la crisi della fisica classica
l'affermarsi della fisica moderna Lorenzo Plastino
la crisi della fisica classica
1. introduzione
6. effetto Compton
7. la doppia natura della luce
2. contesto storico
3. il superamento della fisica classica
8. l'equazione di schroedinger
4. la radiazione di un corpo nero
9.atomo di Rutherford
5. l'effetto fotoelettrico
10. atomo di Bohr
introduzione
introduzione
verso la fine del XIX secolo sembrava che la struttura della fisica fosse ormai completa. si aveva la meccanica newtoniana da un lato e la teoria di Maxwell dell'elettromagnetismo dall'altro. entrambi fornivano la chiave di interpretazione per tutti i fenomeni solo alcuni fenomeni, appaentemente marginali, erano fuori dal quadro interpreativo della fisica classica. gli scenziati erano comnque convinti che si sarebbero affermati con la fisica classica
contesto storico
contesto storico
la seconda metà del XIX secolo è caratterizzata da importanti fenomeni in campo economico, soiale e filosofico, strettamente intrecciati con il trionfo della fisica classica in campo economico e sociale vi è l'inizio della seconda rivoluzione industriale fondata sull'utilizzo dell'energia elettrica si avvia anche l'utilizzo delle onde elettromagnetiche per le trasmissioni in campo filosofico invece c'è l'affermarsi del positivismo, corrente di pensiero che propone di appicare i procedimenti della scienza ad ogiamo del sapere e ai campi morali delle persone
il superamento della fisica classica
il continuo studi dei fenomeni portò al superamento della fisica classica i fenomeni su cui si basava la fisica classica erano direttipiù verso esperienze comune e di tutti i giorni, come la caduta di oggtti o il moto dei proiettili. In sostanza si basava su fenomeni che trattano corpi grandi e grandi uno dei filoni di ricerca che contribuì al superamento della fisica classica fu quello relativo alla propagazione ed emissione della luce
inoltre questo portò Albert Einstein a riaffermare il criterio di relatività mettendo in crisi la concezione classica di spazio e tempo con la teoria della relatività ristretta
la crisi della fisica classica
inoltre, gli studi sull'emissione della luce da parte di un corpo incandescente avevano portato Max Planck nel 1900 a ipotizzare che gli atomi eccitati emettessero energia non in modo continuo ma per quantità discrete
un altro potente impulso all'affermazione della fisica quantistica nella scala micrscopica venne dalle teorie sulla struttura dell'atomo nel 1897
la crisi della fisica classica fu la prmessa di un tumutuoso sviluppo scientifico. i nuovi modelli nterpretativi permisero di preveder nuovi fenomeni ed aprirono la strada al superamento del dualismo tra onda e particella
la radiazione di un corpo nero
la radiazione di un corpo nero
affrema che la luce è un' onda elettromagntica emessa da corpi incandecentigli atomi di un corpo caldo si comportano come piccoli oscillatori elettromagnetici capaci di emettere e di assorbire frequenze, principalemnte del visibile e dell'infrarosso L'irraggiameno o la radianza è la potenza emessa per unità di superficie e si misura in W/m2
la radiazione di un corpo nero
un corpo nero è capace di emettere e assorbire radiazione di tutte le frequenze. un buon modell di corpo nero viene dato nel 1860 da Gustav Kirchhoff un blocco di materiale con una cavità interna che viene riscaldato fino ad una data temperatura
radianza in funzione della lunghezza d'onda
la curva di eissione ad una determinata teperatura è una curva quasi a campana
la curva fornsce la dianza spettrale in funzione della lungezza d'onda λ. La curva è fatta in modo che una piccola area ΔR tra λ e λ + Δλ misura l'irraggiamento relativo a quell'intervallo di lunghezze d'onde. L'area totale sotto la curva è la radianza totale e rappresenta tutta la potenza emessa per unità di superficie
radianza in funzione della lunghezza d'onda
alla fine del XIX secolo si tentò di spiegare la radiazione di un corpo nero con la fisica classica
il fisico tedesco Wilhelm Wlen, premio Nobel per la fisica nel 1911, descrisse la legge di proporzionalità inversa che leha la lunghezza d'onda del picco alla temperatura.
questo significa che la radiazione di picco emessa cambia colore con l'aumentare della temperatura, da rossa a gialla, azzurra, bianca...
la radiazione di un corpo nero di Planck
il 19/10/1900 i lfisico tedesco Max Planck, propose una formula empirica che funzionava per tutte le lunghezze d'onda e il 14/12/1900 fomulò la sua teoria. gli atomi della cavità si comportano ocme oscillatori elettromagnetici. gli oscillatori scambiano energia con la radiazione attraverso pacchetti discreti Ogni pacchetto energetico ha energia proporzionale alla frequenza f dell'oscillatore E = n h f con n intero positivo e h = 6,63 10-34 J s (costante di Planck o quanto d'azione)
l'effetto fotoelettrico
illuminando alcuni metalli con luce di ooportuna frequenza, si osserva che essi emettono elettroni. questofenomeno si chiama effetto fotoelettrico
Insert an awesome video for your presentation
l'apparato sperimentale per osservare l'effetto fotoelettrico è costituitoda un tubo a vuoto collegato ad un generatore di corrente e ad un amperometro. in condizioni normali, con tensioni non troppo elevate, non passa corrente, perché il gas a bassa pressione nel tubo a vuoto costituisce un buon isolante. seperò il catodo viene illuminato succede che l'energia della radiazione riesca a portar via degli elettroni dal metallo
l'effetto fotoelettrico
non appena viene raggiunta la frequenza di soia l'effetto avviene istantaneamente, anche se la luce è di debole intensità
quando avviene l'effetto fotoelettrico è possibile misurare 1. la corrente fotoelettronica 2. la massima energia inetica degli elettroni emessi
l'energia degli elettroni emessi è data dal lavoro necessario per frenarli e si misura determinando il potenziale d'arresto
effetto fotoelettrico di einstein
nel 1905 Einstein interpretò i risultati sperimentali dell'effetto fotoelettrico mediante un modello concettuale totalmente nuovo della radiazione elettromagnetica, sfruttando l'ipotesi avanzata da Max Planck per l'emissione del corpo nero secondo il uale l'interazione tra materia eradiazione avveniva tramite pacchetti discreti o quanti di energia
effetto fotoelettrico
con il linguaggio di Einstein, si può spiegare l'effetto fotoelettrio nel modo seguente : un'onda elettromagnetica di frequenza f può essere considerata come un flusso di pacchetti energetici di energia E= hf con h costante di Planck un'onda più intensa trasporta un numero maggiore di quanti nell'unità di tempo e per superficie. Le radiazioni di alta frequenza, quindi, trasportano pacchetti più energetici di quelle a bassa frequenza: nel campo del visibile i fotoni violetti hanno più energia di quelli rossi
effetto compton
effetto compton
nel1923 il fisico americano A.H. Compton, premio nobel per la fsica nel 1927, confermò. sperimentalmente l'interpretazione quantistica e corpuscolare della radiazione elettromagnetica
effetto compton
Compton bombardò un blocco di grafite con un fascio monocromatico di raggi X di una determinata lunghezza d'onda e misurò la lunghezza del fascio diffuso in funzione dell'angolo di diffusione
secondo la teoria classica che si basava sulle leggi di Maxwell il fascio diffuso avrebbe dovuto avere la stessa frequenza di quello incidente
la doppia natura della luce
la doppia natura della luce
nell'ambito delle radiazioni elettromagnetiche, luminose e non, esistono fenme i diversi come l'esperimento della doppia fenditura di young, l'effetto fotoelettricoe l'effetto compton. l'interpretazine di questi fenomeni sperimentali da luogo a due modelli diversi e contrapposti della luce quello corpuscolare e quello ondulatorio le due sono contrapposte, nel senso che non si può avere allo stesso moneto un fenomeno ondulatorio e uno corpuscolare
la doppia natura della luce
nel 1909 G.I. Taylor riconsiderò l'esperienza classica di young inviando contro una doppia fenditura, e quindi verso uno schermo, un fascio di luce debolissimo, di fatto un solo fotone per volta. un rivelatore di impulsi messo al posto dello schermo era in grado di far contare i fotoni incidenti evidenziandone la natura corpuscolare
la doppia natura della luce
nelle prime 3 si nota un impatto localizzato denza effetti di interferenza nelle ultime tre appaiono le frande di interferenza che però non dipendono dall'interazioe tra fotoni
la doppia natura della luce
nel 1924, quando la scoperta dell'effetto Compton conferma il dualismo tra onda-particella della luceil frances Luis De Broglie espoe per le particelle di materia una teoria analoga a quella della radiazione elettromagnetica per un principio di simmetria: se la luce è un'onda con proprietà corpuscolari può un fascio di corpuscoli avere caratteristiche ondulatorie?
Louis de Broglie, è stato un fisico, matematico e storico francese. In possesso del titolo nobiliare di duca e discendente indiretto di Jacques Necker, Madame de Staël e del barone Holstein, fu accademico di Francia.
la doppia natura della luce
nel 1927 l'esperimento di Davisson e Germer verificò speirmentalmente l'ipotesi di de broglie inviando su un cristallo un fascio di raggi X e un fascio di elettroni con l'unghezze d'onda dello stesso ordine di grandezza, si hanno figure di diffrazione molto simili così venne dimostrato che gli elettroni manifestano un comportamento ondulatorio
l'equazione di schroedinger
equazione di schroedinger
il dualismo onda-particella crea muovi e gravosi problemiun'onda descrive una grandezza di campo che oscilla nello spazio e nel tempo. nella fisica claccisa ci sono diversi esempi di onde meccaniche ed elettromagnetiche e per ognuna di esse è possibile individuare una grandezza oscillante
è naturale allora chiedersi quale sa la grandezza che oscilla per le onde di materia associate al comportamento dei corpuscoli?
equazione di schroedinger
equazione di Schroedinger
Nella fisica quantistica l'onda associata ad una particella va intesa come un'onda di probabilità oscillante nel tempo e enello spazio nella quale, ad ampiezza maggiore, corrisponde una maggiore probabilità di trovre la particella la probabilità p che la una particella di materia si trovi nell'intervallo di tempo dt in una zona dello spazio di volume v è uguale a p = |Ψ|2 dV dt
atomo di rutherford
atomo di rutherfotd
alla fine del XIX secolo, gli sviluppi della termodinamica e nuove scoperte come l'esistenza degli elettroni, portarono alla necessità di costruire validi modelli di atomi qualunque modello doveva rispettare alcune evidenze sperimentali le dimensioni dovevano essere di 10-10 m doveva essere complessivamente neutro come avviene per tutta la materia ordinaria doveva contenere cariche negatie e quindi un ugual numero di cariche positive
VS
modello di rutherford
modello di tHomson
il modello di thomson entrò in crisi tra il 1909 e l 1911 in seguito ad una serie di esperimenti condotti dall'università di Manchester dal fisico Ernest Rutherford con la collaborazione di Geiger e Marsden per ottenere informazioni sull'atomo, lo bombardarono con proiettili delle sue dimensioni e si osserva la deflessione subita dai proiettili dopo l'urto
il primo modello atomico fu proposto da J.J. Thomson nel 1903 e venne chiamato modello a panettoeprevedeva che l'atomo fosse una sfera costituita da materia carica positivamente, con gli elettroni conficcati come l'uvetta in una torta, in modo da assicurare la neutralità del sistema
atomo di Rutherford
i risultati dell'esperimento di rutherford furono sorprendentisi osservò che la maggior parte delle particelle attraversava la lamina d'oro senza subire una deviazione altri poiettili però venivano deviati fortemente e qulcun'altro addirittura tornava indietro
sulla base dei risultati sperimentali Rutherford nel 1911 propose il suo modello di atomo detto anche atomo planetario per la sua struttur analoga al sistema solare. nel modell o di Rutherford la carica positiva è concentrata in un volume piccolissimo. al centro dell'atomo c'è il nucleo e gli elettroni in numero tale da bilanciare la carica positiva del nucleo ruotato su orbite intorno al nucelo
atomo di rutherford
questo modello spiegava bene i risultati speriemntali ma in base alla fisica classica aveva il difetto di essere instabile infatti le cariche elettriche non possono comportarsi stabilmente come satelliti intorno al nucleo perché la teoria clasica di Maxwell prevede che una carica che oscilla emette onde elettromagnetiche della stessa frequenza di rotazione avrebbero quindi dovuto emettere radiazioni e perdere energia a ritmo costante avvicinandosi sempre di più al nucleo.
atomo di rutherford
si era ad un punto di crisi. o il modello di rutherford non andava bene e quindi non di poteva spiegare i risultati sperimentali o la fisica classica non era adeguata alla descrizione dell'atomo
la soluzioe a questo dilemma arrivò nel 1913 per merito del fisico danese Niels Bohr, che applicò al modello ri Rutherford i principi della fisica moderna
atomo di bohr
atomo di bohr
nel 1913 Bohr propone un modello di atoo di idrogeno il modello è detto semiclassico perchè permane la concezione classica dell'elettrone inteso come una particella che ruota intorno al nucleo corretto però da una liminazione quantistica
atomo di bohr
bohr propose questa condizione solo perchè comoda, senza darne alcuna giustificazione teorica undici anni dopo la teoria ondulatoria di de Broglie fornirà al modello atomico di Bohr una convincente ragione teorica
fine
Lorenzo Plastino