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FISICA MODERNA, INTERAZIONI DEI FOTONI CON LA MATERIA - Coggle Diagram
FISICA MODERNA
Velocità della luce
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Teoria della relatività ristretta, Einstein 1905
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la luce si propaga nel vuoto con una velocità c costante e indipendente dalla velocità della sorgente e dell'osservatore
1915, Teoria della relatività generale
Elettroni
Fine '800, prima osservazione dei raggi catodici
1897, Thomson: raggi deviati da forza di Lorentz
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Se il fascio di elettroni viene riportato al centro dello schermo->risultante nulla tra forza magnetica e forza elettrostatica: F(m)=evB=eE=F(e)
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Corpo nero
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emette radiazione elettromagnetica (indipendente dal materiale, legata solo a temperatura assoluta)
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Energia quantizzata
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Ogni atomo può avere solo un'energia multipla di un valore minimo legato alla frequenza di oscillazione dalla relazione: E(0)=hf
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L'energia di ogni possibile vibrazione atomica o molecolare può essere solo multipla di E(0): E=h E(0)= nhf
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Con l'introduzione di una dipendenza dell'energia dalla frequenza e di un numero discreto , ovvero quantizzato, di possibili valori energetici degli oscillatori, P. formulò un modello teorico per gli oscillatori atomici che era in accordo perfetto con l'andamento sperimentale riassunto dalle leggi dell'irraggiamento.
Luce
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EFFETTO FOTOELETTRICO
La luce incidente su una superficie metallica provoca l'emissione di elettroni dalla superficie stessa.
Cellula fotoelettrica
estrazione di elettroni dalla superficie e circolazione di corrente solo se la frequenza f della luce era maggiore di un valore soglia f(0)
solo quando la frequenza della luce incidente superava f0 l'energia del fotone, ceduta nell'urto ad un elettrone del bersaglio metallico, forniva a quest'ultimo un'energia cinetica sufficiente a lasciare il relativo nucleo e migrare dal metallo verso l'elettrodo positivo.
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EFFETTO COMPTON
Un fotone x interagisce con l'atomo bersaglio determinandone la ionizzazione e perdendo parte della sua energia, ma prosegue comunque il suo cammino con energia ridotta e direzione casuale.
Nell'urto, la radiazione emergente ha una lunghezza d'onda più alta e una frequenza più bassa.
Dopo l'urto con un fotone, un elettrone può acquistare della quantità di moto.
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LASER
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(teoria quantistica) un atomo può assorbire un fotone solo se la sua energia corrisponde alla differenza di energia tra un livello elettronico occupato e uno libero, mentre se l'atomo è eccitato può emettere un fotone ritornando a uno stato inferiore.
EMISSIONE STIMOLATA: l'atomo eccitato investito da un fotone della stessa energia. Allora vengono emessi due fotoni con medesima direzione e fase.
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RAGGI X
Roentgen, inizio novecento
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elettroni (emessi per effetto termoionico da una piastrina metallica riscaldata mediante un filamento) accelerati da un forte campo elettrico in un tubo da vuoto colpivano bersaglio metallico-> nuovo tipo di radiazione in grado di impressionare (fluorescenza in alcuni tipi di mirali) pellicole fotografiche
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TAC
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1917, Radon, matematico austriaco
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localizzazione: ricostruzione della densità locale a partire dall'assorbimento totale lungo diversi diametri di una sezione
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