Questioni sulla radiazione elettromagnetica del corpo nero
Salve a tutti, oggi leggevo che per comprendere la natura degli atomi i fisici fecero tanti esperimenti e che tra questi uno dei più importanti fu quello riguardante la radiazione elettromagnetica emessa dal corpo nero a diverse temperature.
Ci sono però alcuni aspetti che non ho capito del tutto e che non mi sono chiari, ve li espongo sotto forma di domande, spero che sappiate fare luce su queste difficoltà nella mia comprensione della natura.
1. Come si è riusciti a calcolare il valore della velocità della luca?
1.1. La velocità della luce è la stessa velocità della radiazione elettromagnetica (di qualsiasi radiazione elettromagnetica)?
2. Come avvenivano le misurazioni della radiazione elettromagnetica emessa dal corpo nero a diverse temperature?
2.1. Con lo spettroscopio?
2.2. Come funziona lo spettroscopio?
2.3. Quale tipo di spettroscopio usavano i fisici che studiavano la radiazione del corpo nero?
2.4. Come si fa a imporre una determinata lunghezza d’onda per ricavarne poi la relativa intensità (ampiezza d’onda)?
2.5. È lo stesso spettroscopio che misura l’intensità? Come?
2.6. È lo stesso spettroscopio che permette di impostare una determinata lunghezza d’onda? Come?
2.7. Quali sono i valori misurati dallo spettroscopio riguardo l’onda elettromagnetica emessa dalla materia? Lunghezza d’onda, ampiezza d’onda, e cos’altro?
Ci sono però alcuni aspetti che non ho capito del tutto e che non mi sono chiari, ve li espongo sotto forma di domande, spero che sappiate fare luce su queste difficoltà nella mia comprensione della natura.
1. Come si è riusciti a calcolare il valore della velocità della luca?
1.1. La velocità della luce è la stessa velocità della radiazione elettromagnetica (di qualsiasi radiazione elettromagnetica)?
2. Come avvenivano le misurazioni della radiazione elettromagnetica emessa dal corpo nero a diverse temperature?
2.1. Con lo spettroscopio?
2.2. Come funziona lo spettroscopio?
2.3. Quale tipo di spettroscopio usavano i fisici che studiavano la radiazione del corpo nero?
2.4. Come si fa a imporre una determinata lunghezza d’onda per ricavarne poi la relativa intensità (ampiezza d’onda)?
2.5. È lo stesso spettroscopio che misura l’intensità? Come?
2.6. È lo stesso spettroscopio che permette di impostare una determinata lunghezza d’onda? Come?
2.7. Quali sono i valori misurati dallo spettroscopio riguardo l’onda elettromagnetica emessa dalla materia? Lunghezza d’onda, ampiezza d’onda, e cos’altro?
Risposte
Quante domande, praticamente un trimestre di fisica Moderna.
Comunque, le equazioni di Maxwell hanno come conseguenza l'esistenza di onde elettromagnetiche, e sarebbe già una gran predizione, ma ne fanno anche un'altra, viaggiano a velocità $ c $
Poi hanno scoperto che è pure costante in qualsiasi sistema di riferimento e che l'etere non esiste.
Comunque, le equazioni di Maxwell hanno come conseguenza l'esistenza di onde elettromagnetiche, e sarebbe già una gran predizione, ma ne fanno anche un'altra, viaggiano a velocità $ c $
Poi hanno scoperto che è pure costante in qualsiasi sistema di riferimento e che l'etere non esiste.
Il corpo nero è un esperimento fondamentale della fisica sperimentale Moderna
Per dirla tutta, ci sono persone che credono anche oggi che si possa spiegare quella radiazione usando metodi descrittivi classici moderni.
Tuttavia nei primi anni del 1900 un po' di esperimenti cozzavano con i modelli classici usati allora
È stato Planck a risolvere con un atto di disperazione il problema, dicendo quello che molti pensavano, ma non avevano il coraggio di dire
Tuttavia pure lui lo disse con una certa insicurezza: :<>
Il problema era che il principio di equipartizione dell'energia, un modello molto classico e bello della fisica classica, sembrava proprio fallire in diverse situazioni
Per dirla tutta, ci sono persone che credono anche oggi che si possa spiegare quella radiazione usando metodi descrittivi classici moderni.
Tuttavia nei primi anni del 1900 un po' di esperimenti cozzavano con i modelli classici usati allora
È stato Planck a risolvere con un atto di disperazione il problema, dicendo quello che molti pensavano, ma non avevano il coraggio di dire
Tuttavia pure lui lo disse con una certa insicurezza: :<
Il problema era che il principio di equipartizione dell'energia, un modello molto classico e bello della fisica classica, sembrava proprio fallire in diverse situazioni
Il corpo nero era in esperi.ento teorico, mentale, che si basava sulle osservazioni di Kirlchhoff e Stewart, i quali avevano capito che la radiazione di un corpo ideale doveva dipendere unicamente dalla temperatura e dalla lunghezza d'onda. Fu così che Raylelg ideò il famoso esperimento mentale. Sono stati poi Boltzmann e Wien a capire che tale dipendenza doveva essere della forma $ theta^5 Phi(theta lamda)dlamda $ per una lunghezza d'onda $ lamda+dlamda $ Poi Wien tirò fuori la sua famosa legge che era più che altro speculativa,una congettura basata su considerazioni termodinamiche
Fu Paschen a fare i primi esperimenti che si accordavano bene con la legge di Winen,e Wien sicuro utilizzò i suoi lavori
i primi a realizzare un esperimento reale di corpo nero furono Lummer e kurlbaum, ma senza usare spettrometri (1898)
Usavano e forse usano ancora i Bolometri
Inoltre un discorso del tutto complementare è stato lo studio dei valori specifici
Usavano e forse usano ancora i Bolometri
Inoltre un discorso del tutto complementare è stato lo studio dei valori specifici
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