Quanti Di Luce

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Quanti Di Luce

  1. 1. “ Natura [in operationibus suis] non facit saltus” XV century Ogni volta che osserviamo un fiore, come nella figura, godiamo dei i suoi colori, il suo odore selvatico, la sua forma soffice e delicata o nei dettagli la sua simmetria. La fisica classica può descrivere certi aspetti delle sensazioni, ma non può spiegare la loro origine. Per spiegarlo abbiamo bisogno della teoria quantistica . Infatti, scopriremo che, nella vita, ogni tipo di piacere, è un moto quantistico . I nostri sensi del tatto,dell'olfatto e della vista sono principalmente rilevatori di movimento. Senza movimento, non ci sarebbero i sensi. Inoltre, tutti i rilevatori sono fatti di materia.
  2. 2. Le proprietà della materia sono dovute al moto di cariche elettriche. La densità , la rigidità, il colore e tutte le altre proprietà della materia sono il risultato delle proprietà elettromagnetiche dei mattoni Lego della materia: cioè, molecole, atomi ed elettroni. Tali proprietà sono conseguenze anche del moto. Inoltre, questi piccoli costituenti non sono descritti correttamente dall’elettrodinamica classica. La fisica classica è incapace di descrivere la materia e i sensi.
  3. 3. In realtà, ogni insolvenza della fisica classica può essere ricondotta ad un’unica scoperta fondamentale fatta Max Planck: In natura non si possono osservare azioni di dimensioni inferiori a In tutti i fenomeni della natura c’è sempre un minimo d’azione, poiché non esiste la quiete. Questo valore lo chiamiamo quanto di azione , è piccolissimo: 0,00000000000000000000000000000000053
  4. 4. Ti sei mai chiesto perchè i prati sono verdi? Probabilmente sai che essi sono verdi perchè assorbono la luce blu (piccole lunghezze d’onda) e rossa (grandi lunghezze d’onda), mentre consentono alla luce verde (medie) di riflettersi. Come può un sistema filtrare il piccolo e il grande, e riflettere il medio? Per fare questo i prati devono poter misurare la frequenza. Per effettuare una misura è necessario avere un’unità di misura. Attraverso il quanto di azione ħ possono esser definite tutte le unità di misura fondamentali, incluso il tempo e la frequenza.
  5. 5. Quando Planck scoprì queste combinazioni era felice come un bambino (1899). Lo raccontò anche al figlio Erwin quando aveva 7 anni durante una passeggiata in un bosco vicino a Berlino. Gli disse che aveva fatto una scopertà importante quanto quella della gravità. Sapeva di aver trovato la chiave per capire molti fenomeni inspiegabili. Senza il quanto di azione i colori non potrebbero esistere, ogni colore è un effetto quantico. Capì anche che il quanto di azione ci permette di comprendere la grandezza delle cose. E’ possibile determinare la massima grandezza di una montagna, degli alberi o degli uomini. La grandezza degli ogetti è collegata con la grandezza degli atomi. Sono impossibili i viaggi di Gulliver, non esistono uomini piccolissimi né giganti.
  6. 6. Senza il quanto di azione non ci sarebbero le forme nella natura. Ogni forma della vita di tutti i giorni (compresa quella di un fiore) è il risultato di parti del corpo che rimangono in quiete rispetto alle altre. Come può una molecola di acqua avere una forma, infatti la sua forma è fluttuante. Ha una forma media. Queste lunghezze medie possono esistere solo a causa del quanto di azione. Senza di esso non ci sarebbero forme nella natura. In breve il quanto di azione determina la grandezza, la forma, il colore e la massa di un oggetto, dalla pietra alla panna montata. Gli effetti del “quantum” ci circondano da tutte le parti. Comunque, poiché il quanto d’azione è piccolissimo, i suoi effetti si possono misurare e osservare solo nei sistemi microscopici. Lo studio di questi sistemi fu chiamato meccanica quantistica da Max Born. La teoria quantistica è la descrizione del moto microscopico.
  7. 7. Sistema Azione moto Piccola quantità di luce assorbita da una superficie colorata 1 ħ quantistico Impatto più piccolo quando la luce viene riflessa da uno specchio 2 ħ quantistico Piccola quantità di luce visibile c.5 ħ quantistico Rompere una barra d'acciaio c. 10 35   ħ classico Fertilizzazione dell’ovulo c. 10 14   ħ classico Persona che cammina un passo c. 10 36   ħ
  8. 8. EFFETTI DEL QUANTO D’AZIONE NEL MOTO

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