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Luce ed elettroni
UNITÀ
C2
Protagonisti
e
idee
Albert Einstein
Fisico di origine tedesca (Ulma,
1879 - Princeton, 1955). Nel
1909 divenne insegnante di fi-
sica teorica all’università di Zuri-
go. Sono di questo periodo (1905)
la teoria della relatività ristretta, la cui
conseguenza più importante è l’
equiva-
lenza tra massa ed energia,
e l’
ipotesi che
le radiazioni elettromagnetiche siano costituite da
quanti di energia
.
Nonostante il premio Nobel per la Fisica del 1921, subì
persecuzioni razziali da parte dei nazisti. Stabilitosi de-
finitivamente negli Stati Uniti nel 1934, continuò le sue
ricerche, ma rifiutò di partecipare alla fabbricazione della
bomba atomica. Nel 1945 si ritirò dall’insegnamento. In
lavori successivi affermò che l’universo è un’entità finita
in espansione e generalizzò la teoria della relatività.
La luce ha una duplice
natura: onde e fotoni
Gli elettroni
in un atomo si
raggruppano in differenti
livelli di energia
Le orbite elettroniche possono
essere anche ellittiche con
differenti orientazioni
Max Karl Ernest Ludwig Planck
Fisico tedesco (Kiel, 1858 - Gottinga, 1947). Fu profes-
sore all’Università di Monaco, di Kiel e infine di Berlino.
Si dedicò inizialmente alla termodinamica, per chiarire
il concetto di entropia. A lui si deve l’
introduzione,
nel 1900, della teoria dei quanti per risolvere il
problema dello spettro della radiazione del corpo
nero
. È proprio grazie a questa nuova concezione che
Einstein poté spiegare l’effetto fotoelettrico e che tutti i
fisici successivi furono in grado di formulare le
ipotesi sulla struttura atomica. Premio Nobel
per la Fisica nel 1918, pagò a caro prezzo la
sua convinzione politica che lo portò a opporsi
apertamente a Hitler: un figlio fu condannato
a morte per la partecipazione al complotto an-
tihitleriano del 1944.
La luce viene emessa
in quantità ben definite
E
=
h
?
n
Arnold Sommerfeld
, fisico tedesco (Kö-
nigsberg, 1868 - Monaco, 1951). Professo-
re di fisica teorica all’Università di Monaco,
nel 1916 perfezionò il modello di atomico
di Bohr
introducendo l’esistenza di or-
bite elettroniche
ellittiche quantiz-
zate
. Applicando la
teoria dei quanti ai metalli, fu in
grado di prevedere e spiegare mol-
te loro proprietà elettriche, termi-
che e meccaniche.
Le energie di ionizzazione evidenziano
i differenti livelli di energia elettronici
Gustav Ludwig Hertz
, fisico tede-
sco (Amburgo, 1887 - Berlino, 1975).
Nipote di Heinrich Rudolf Hertz, con-
dusse esperimenti di fisica atomica
presso l’Università di Berlino e suc-
cessivamente si trasferì presso l’Uni-
versità di Mosca. Nel 1913 studiò con
James Franck il
potenziale di ioniz-
zazione degli atomi dei diversi
elementi
, scoprendo che le energie
necessarie si raggruppano in valori vi-
cini. Tali ricerche gli valsero il Premio
Nobel nel 1925.
Niels Henrik David Bohr
Fisicodanese(Copenaghen1885-
1962). È stato uno dei fisici teo-
rici più importanti del XX secolo.
Applicando la teoria dei quanti,
postulò l’esistenza nell’atomo planetario di
Rutherford di orbite elettroniche quantiz-
zate
. Il nuovo modello atomico che così nacque
permise di interpretare numerosi fenomeni, come
le
proprietà spettroscopiche dell’idrogeno
.
Ottenne il premio Nobel per la Fisica nel 1922 e
successivamente propose una teoria per la spie-
gazione della struttura del nucleo
atomico. Rifugiatosi negli Stati
Uniti, partecipò ai lavori che
condussero alla produzio-
ne della bomba atomica.
n = 7
n = 4
Le orbite stazionarie hanno
raggio quantizzato
1.
Quali erano le due concezioni della natura della luce?
2.
Chi esercitò grande influenza sull’intuizione di Bohr?
3.
Attraverso quali vie, indipendenti tra loro, si può capire
che gli elettroni occupano in un atomo diversi livelli di
energia?
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