Re: Temperatura della luce?

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Wed, 14 Aug 2002 20:08:45 +0200

Dottor Jekyll ha scritto:
> E lecito parlare di temperatura della luce ed in genere di un'onda
> elettromagnetica ?
Sotto certe condizioni si', sotto altre no.

> La temperatura e' la misura dell'energia cinetica media
> delle particelle, quindi se una radiazione elettromagnetica di frequenza f e'
> composta da particelle (fotoni) di energia hf, allora non dovrebbe essere
> possibile parlare di energia media di queste particelle ?
Attento: l'identificazione temperatura-en.cin.media non ha validita'
universale.
Non vale neppure per gli elettroni, ad es., in certe condizioni, come
quelle che trovi in una nana bianca.
La corretta definizione di temperatura e' se mai "parametro che compare
nella distribuzione di Boltzmann".
Solo per piccole velocita' (non relativistiche) si dimostra la relazione
con l'en. cin. media.

> L'altro giorno stavo vedendo in TV un film nel quale c'era un Prof.di
> scienze che insegnava in un collegio di ragazze, poi una ragazza
> incontra il Prof. in un corridoio e gli chiede : "Scusi professore, quale e'
> la temperatura della luce ?", ed il professore gli risponde : "Mi dispiace
> signorina ma luce non e' un fenomeno termico ..."
Correggiamo il professore: certe volte lo e', certe volte no.
La luce del Sole *e'* un fen. termico; quella di un laser no.
Dov'e' la differenza? Intanto nel meccanismo di emissione, ma poi anche
nelle proprieta' statistiche della luce stessa.
La luce "termica" ideale e' la cosiddetta "radiazione nera"
(abbreviazione per "rad. da corpo nero").

In termini pratici e semplici da capire: prendi una cavita' di materiale
qualsiasi, e tenuta a una temperatura costante T. Pratica un forellino
nella cavita' , in modo che ne esca un pochino di radiazione, ma cosi'
poca da non turbare l'equilibrio interno.
Allora quella che esce e' radiazione nera alla temperatura T.

Con discreta approssimazione, la luce del Sole e' rad. nera a
tamperatura 5800 K.
La radiazione nera si riconsoce prima di tutto per una distribuzione
spettrale tipica: la distribuzione di Planck. Uno spettro continuo, con
un massimo a una certa l. d'onda, legata alla temperatura dalla "legge
di spostamento" di Wien: lambda*T = cost.
Altro esempio: il fondo cosmico a microonde e' una rad. nera, T = 2.7 K.

Capisci da te perche' la luce di un laser e' ben lontana da una rad.
nera...
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Wed Aug 14 2002 - 20:08:45 CEST