Concetti Chiave

La luce è una radiazione elettromagnetica composta da campi elettrici e magnetici oscillanti perpendicolari tra loro e alla direzione di propagazione.
L'energia associata a una radiazione aumenta con la frequenza, seguendo la formula E = hν, dove h è la costante di Planck.
L'effetto fotoelettrico mostra che la luce è composta da fotoni, pacchetti di energia che possono espellere elettroni da una superficie metallica quando superano una frequenza soglia.
I fotoni, pur essendo particelle di luce, hanno una massa secondo l'equazione di Einstein E=mc², combinando la natura ondulatoria e particellare della luce.
La teoria di De Broglie suggerisce che la materia, come gli elettroni, possiede una natura ondulatoria, evidenziata dai fenomeni di diffrazione simili a quelli della luce.

Materia, luce ed energia

Percorso a sinusoide
v = νλ
Frequenza= numero di oscillazioni complete in 1 sec (1/sec= Hertz o Mega Heartz- alla sesta-)

Natura ondulatoria della luce

La luce è una radiazione elettromagnetica= Campi elettrici e magnetici oscillanti perpendicolari tra loro e rispetto alla direzione di propagazione. È come se il campo elettromagnetico perturbasse l ‘elettrone.
C= 3 x 108
A ogni radiazione con una certa frequenza è associata un energia
E= h ν (h= costante di Planck= 6.62 x 10-34)

maggiore è la frequenza, minore è la lunghezza d'onda, maggiore è l'energia

Effetto fotoelettrico (Einstein)
Osservazioni:
Illuminando una superficie metallica con della luce e variando la frequenza si arriva a un punto in cui gli elettroni sono espulsi dal metallo→frequenza di soglia
Sopra questa frequenza il numero di elettroni espulsi dipende dall’intensità della luce.
All’aumentare della frequenza aumenta l’energia cinetica degli elettroni espulsi →eq. di Planck

conclusione: la luce è formata da fotoni (=pacchetti di energia). i fotoni hanno una certa quantità di moto che fa espellere gli elettroni. l’energia minima per espellere elettroni è quantizzzata (=serve un certo valore che deve arrivare da un singolo fotone, non dalla somma di tanti fotoni a bassa energia)

Luce come particella (oltre che come onda)
Secondo l’equazione di Einstein, i fotoni hanno una massa:
E=mc2

De Broglie:
La materia ha natura ondulatoria?
λ=h/mv (eq. di Planck + eq. di Einstein)
No perché gli oggetti non hanno una lunghezza d’onda
L’elettrone ha una natura ondulatoria?
Sì, infatti creano fenomeni di diffrazione (interferenze distruttive e costruttive) come la luce

Materia, luce ed energia

Appunto di chimica con panoramica delle diverse teoria sulla natura che ha la luce che si sono susseguite nel corso del tempo tra cui quella di Planck, quella di Einstein e di De Broglie.

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