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Una Teoria a Variabili Nascoste in Sostituzione della Meccanica Quantistica

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1.1. OLD QUANTUM THEORY E LEGGE DI BORN 7 Il tentativo di “accordare” i due andamenti stabiliti dalla Legge di Wien e dalla Legge di Reyleigh-Jeans fu condotto da Planck [11] che utilizz` o anch’egli argomentazioni termodinamiche, ma anche introdusse un’ipotesi nuova ossia che, utilizzando il concetto di entropia sviluppato da Boltzmann e modificando ad-hoc la statistica classica, si postulasse che l’energiaE di ogni modo normale di vibrazione del campo elettromagnetico in una cavit` a non fosse una variabile continua, ma anzi fosse vincolata a prendere valori discreti secondo la legge E =nhν, essendon un intero non-negativo edh la costante di Planck [12]-[13]. La nuova legge per u(ν,T) fu allora determinata da lui come u(ν,T) = 8πν 2 c 3 k B T hν/K B T exp(hν/k B T)−1 (1.1.5) oggi nota come Legge di Planck, e confermata sperimentalmente da Rubens [14]. Un altro argomento che port` o all’avvento della (Old) Quantum Theory fu a seguito di una serie di esperimenti condotti da Hertz [15], Hallwachs [16], Stoletow [17] e Lenard [18], che scoprirono il cosiddetto effetto fotoelettrico: quandounalastrametallica` einvestitadaradiazioneelettromagnetica,ilmetallo emette elettroni. Le principali caratteristiche del fenomeno sono: • il numero degli elettroni emessi ` e proporzionale all’intensit` a della radia- zione incidente; • per ogni metallo esiste una frequenza di soglia ν 0 tale che per ν <ν 0 non viene emesso alcun elettrone; • l’energia cinetica massima degli elettroni emessi ` e proporzionale a ν−ν 0 ed ` e indipendente dall’intensit` a della radiazione incidente; • l’emissione degli elettroni ` e praticamente istantanea, apparendo e scom- parendo con la radiazione incidente, senza alcun ritardo apprezzabile. Il secondo ed il terzo fatto sono inconciliabili con la teoria ondulatoria del- la radiazione elettromagnetica, e per spiegarli Einstein [19] confront` o, da una parte, la variazione di entropia dovuta alla radiazione emessa in accordo alla Legge di Wien, e dall’altra parte la variazione di entropia per un sistema di par- ticelle: concluse che la radiazione monocromatica di frequenza ν si comporta come se fosse costituita da un numero finito di “quanti di energia”, localizzati e indipendenti, di grandezza E = hν, ma solo nel lavoro di Lewis [20] comparve per la prima volta il termine fotone. Il fenomento che tuttavia gioc` o il ruolo pi` u decisivo per convincere i fisici che la luce, in determinate circostanze, ha un comportamento corpuscolare fu il cosiddetto effetto Compton, ossia la collisione tra fotoni X o fotoni γ su elet- troni. Nel celebre esperimento di Compton [21] egli dimostr` o che, in seguito
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Una Teoria a Variabili Nascoste in Sostituzione della Meccanica Quantistica

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Informazioni tesi

Autore: Davide Iannone
Tipo: Laurea liv.I
Anno: 2010-11
Università: Università degli Studi di Milano
Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
Corso: Scienze e tecnologie fisiche
Relatore: FrancescoCaravaglios
Lingua: Italiano
Num. pagine: 79

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evoluzione temporale
meccanica quantistica
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processo stocastico
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