fotoni e materia

[lelerelele]

sto leggendo anche io con grande interesse.

fa piacere avere spiegazioni da chi ne sa

alla prossima lezione.

[tog]

già si è aperto un altro mondo... e poi "ma non è che anche il campo elettromagnetico nell'interazione cambia stato?"




io direi di si...

[DirtyDeeds]

Riprendo questo lungo discorso: volevo già farlo nel fine settimana, ma poi internet mi ha abbandonato

In base a quanto detto alla fine del messaggio [8] si può notare una cosa: quando la pulsazione dell'onda elettromagnetica è risonante con la pulsazione di Bohr di una transizione, la probabilità di transizione è massima. Come si vede dalla figura che rappresenta le oscillazioni di Rabi, questa transizione può avvenire sia dallo stato a energia più bassa verso quello a energia più alta, sia viceversa. In più, il salto di energia è pari a .

Sebbene i fenomeni descritti in [8] siano derivanti da una trattazione classica del campo em, quanto detto qui sopra sembra suggerire che lo scambio di energia tra campo elettromagnetico e atomi avvenga per pacchetti discreti di energia (che interpreteremo poi come fotoni) e che, in particolare:

i) una transizione da uno stato basso a uno stato alto possa essere interpretata come un fenomeno di assorbimento di un pacchetto di energia da parte dell'atomo; e
ii) una transizione da uno stato alto a uno basso possa essere interpretata come un fenomeno di emissione di un pacchetto di energia, stimolata da una radiazione risonante.

Qui si nota una cosa curiosa: l'effetto fotoelettrico, che è basato sul fenomeno dell'assorbimento e che servì ad Einstein per introdurre nella fisica il concetto di fotone (e per cui gli fu dato il Nobel), in realtà, può essere ottenuto trattando il campo em in modo classico, senza fotoni! (sia chiaro: questo non sminuisce affatto l'opera di Einstein)

Il fatto di trattare gli atomi in modo quantistico e il campo em in modo classico può sembrare un controsenso. In realtà, bisogna capire che la fisica procede per approssimazioni successive e nel trattare le interazioni tra atomi e campi em sono possibili tre modelli:

1) Atomo classico - campo em classico: l'atomo è qui considerato come formato da una coppia di cariche legate elasticamente da una molla (modello di Lorenz). E' un modello molto grezzo, ma permette di descrivere correttamente alcuni fenomeni di diffusione.
2) Atomo quantistico - campo em classico: è un modello molto più raffinato del precedente e permette di prevedere correttamente molti fenomeni (tra cui, come detto sopra, l'assorbimento e l'emissione stimolata), ma non tutti. In particolare, questo modello non permette di prevedere:
- la radiazione di corpo nero;
- l'emissione spontanea;
- alcuni fenomeni di diffusione.
3) Atomo quantistico - campo em quantistico: è il modello più completo che possiamo concepire e, allo stato attuale delle cose, permette di prevedere correttamente tutti i fenomeni ad oggi osservati.

Ok -giurin giuretto (tanto ho le dita incrociate )- la prossima volta vediamo le proprietà del modello 3).

[tog]

credo di parlare per tutti: da bravi studenti ci siamo... o temporeggi per tenere alto lo share?

scherzo

[DirtyDeeds]

Temporeggio per mancanza di tempo, fortunatamente, non ho l'ansia dello share