Re: Ha ancora senso introdurre l'effetto fotoelettrico...

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_fastwebnet.it>
Date: Mon, 08 Jan 2018 21:50:39 +0100

Giorgio Pastore ha scritto:
> Va pero' detto che l'approccio con cui tratto' la questione Einstein
> nell' articolo del 1905, secondo me sopravvive a qualsiasi di questi
> commenti a posteriori: l'effetto fotoelettrico nell' articolo del 1905
> era solo uno degli aspetti discussi da E. in cui i possibili effetti
> di quanti di radiazione erano presi in considerazione dal punto di
> vista statistico.
Commento solo questo punto, su cui sono del tutto d'accordo.
Anzi rincaro la dose: quando leggo l'espressione "l'articolo di E. del
1905 sull'effetto fotoelettrico", o simili, mi chiedo quanti siano
quelli che hanno letto quell'articolo, che sanno che cosa c'è scritto.

Mi spiego un po' meglio, anche se voglio evitare formule e ragionamenti
dettagliati.
(Chi volesse, oltre a leggere l'originale, potrebbe forse trovare utile
http://www.sagredo.eu/articoli/fotoni.pdf, pagine 3-5.)
Qui mi limito a tracciare la linea del ragionamento.

Il primo passo che E. fa è di dare un'espressione per l'entropia della
radiazione, con puri argomenti termodinamici.
Non era certo il primo ad applicare la termodinamica alla rad. nera, ma
lui capovolge l'approccio usuale.
Non cerca di ricavare per via termodinamica le leggi dela rad. nera,,
come fatto da Kirchhoff, Bartoli, Stefan, Boltzmann, Wien e da ultimo
Planck con la sua ben nota ipotesi "ad hoc".

Invece dà per buona la legge di Planck, o meglio il suo limite (di
Wien) per hf/(kT)>>1, e ottiene l'espressione dell'entropia in
funzione di energia, volume (e frequenza, perché analizza la
radiazione separando componenti quasi monocormatiche e assumendo
l'additività dell'energia e dell'entropia).

La formula che risulta è identica a quella data da Boltzmann per un
gas perfetto, a patto di sostituire al numero di molecole
l'espressione U/(hf).
Da qui l'idea che la radiazione consista di particelle, ciascuna di
energia hf.
E questo spiega perché l'articolo porti il titolo "Un punto di vista
euristico relativo alla produzione e trasformazione della luce".

Dopo di ciò, fa vedere che questa ipotesi si presta a spiegare diversi
fenomeni, di cui l'effetto fotoelettrico è solo uno: altri esempi sono
la legge empirica di Stokes per la fluorescenza (la l. d'onda della
luce emessa è sempre maggiore di quella incidente) e la soglia per la
fotoionizzazione di un gas.
                      

-- 
Elio Fabri
Received on Mon Jan 08 2018 - 21:50:39 CET

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