LA CRISI DELLA FISICA CLASSICA III a PARTE

Documenti analoghi
LA CRISI DELLA FISICA CLASSICA

Incertezza e indeterminatezza nel mondo dei quanti

Fare scienza con il computer: BILIARDI E CAOS

L Universo in un lancio di dadi. Come il principio di indeterminazione di Heisenberg ha portato alla fine del determinismo scientifico

Introduzione ai fenomeni quantistici

LA RIVOLUZIONE QUANTISTICA

L'effetto Compton (1923)

Le Meraviglie della Fisica Quantistica

Incontriamo la Fisica: la Meccanica Quantistica. Stefano Spagocci, GACB

Interferenza di elettroni e! Principio di Indeterminazione

Sulla nascita di questo libro. Introduzione 1

Lezione n. 19. L equazione. di Schrodinger L atomo. di idrogeno Orbitali atomici. 02/03/2008 Antonino Polimeno 1

Un introduzione alla Meccanica Quantistica

Introduzione alla meccanica quantistica. Vincenzo Barone

Università Primo Levi

Lezioni di Meccanica Quantistica

Carlo Cosmelli. La visione del mondo della Relatività e della Meccanica Quantistica. Settimana 6. Lezione 6.1 L esperimento con due fenditure II parte

02. La Probabilità Classica e la Probabilità Quantistica

Particelle, Relatività e Meccanica Quantistica

Natura ondulatoria della luce. Natura corpuscolare della luce

Laurea Magistrale di INGEGNERIA ELETTRONICA (LM-29) a.a , I semestre! Programma del corso di FISICA SUPERIORE! Docente: MAURO PAPINUTTO!

Programma della I parte

Struttura Elettronica degli Atomi Meccanica quantistica

Personaggi ed Interpreti in ordine di apparizione Atto I: I Modelli Atto II: Il Caos Atto III : Il Determinismo La Fisica La Matematica La Natura La r

Fisica Quantistica. 1. Comportamento quantistico. 2. Effetto fotoelettrico. 3. Dualismo onda-corpuscolo. 4. Principio di indeterminazione

1 3 STRUTTURA ATOMICA

Teoria Atomica Moderna. Chimica generale ed Inorganica: Chimica Generale. sorgenti di emissione di luce. E = hν. νλ = c. E = mc 2

Fisica Moderna e contemporanea

Generalità delle onde elettromagnetiche

Vincenzo Branchina. Rivoluzioni Scientifiche. Fisica Quantistica. Università di Catania Dipartimento di Fisica e Astronomia

Premi Nobel per la Fisica Accademia delle Scienze di Torino 10 dicembre 2012 Presentazione di Alessandro Bottino

L ATOMO SECONDO LA MECCANICA ONDULATORIA IL DUALISMO ONDA-PARTICELLA. (Plank Einstein)

Carlo Cosmelli. La visione del mondo della Relatività e della Meccanica Quantistica. Settimana 4. Lezione 4.1 La Meccanica Quantistica Gli inizi

Quanti erano e quanti sono l ABC e un po di D della Meccanica Quantistica

Una vita per la meccanica quantistica. Alice Salvadori Liceo Scientifico G. Ulivi 5G

Introduzione alla Meccanica Quantistica (MQ):

L officina del Meccanico Quantistico

Enrico Silva - diritti riservati - Non è permessa, fra l altro, l inclusione anche parziale in altre opere senza il consenso scritto dell autore

Il gatto di Schroedinger: vivo, morto, o...?

Analisi e Modelli Matematici

LA STRUTTURA DEGLI ATOMI GLI SPETTRI ATOMICI DI EMISSIONE

L atomo di Bohr. Argomenti. Al tempo di Bohr. Spettri atomici 19/03/2010

LEZIONE N 28. Corso di Fisica II Prof. Giuseppe Ciancio

INDICE 1. LA CRISI DELLA FISICA CLASSICA

Il paradosso del which way? : onda o particella? Lo decido io! giorgio lulli

La nascita della fisica moderna. (un racconto di inizio 900)

13. Meccanica Quantistica

Equazione di Schrödinger

Enrico Silva - diritti riservati - Non è permessa, fra l altro, l inclusione anche parziale in altre opere senza il consenso scritto dell autore

specchio concavo Immagine diffusa da una sorgente S

Aspetti della fisica quantistica

Programma del corso di Istituzioni di Fisica della Materia Prof. U. Scotti di Uccio

the power of ten Prof.ssa Patrizia Gallucci

Introduzione della Meccanica Quantistica nella Scuola Secondaria Superiore

Verifica del Principio di Indeterminazione di Heisenberg. x v x cost

LA NASCITA DEL MECCANICISMO SCIENTIFICO

Capitolo 8 La struttura dell atomo

Teoria di stringa perturbativa Francesco Dalla Piazza

Comune ordine di riempimento degli orbitali di un atomo

Crisi della Fisica Classica & Fisica Quantistica

Atomo: Meccanica Quantistica

Programma del corso di Istituzioni di Fisica della Materia Prof. U. Scotti di Uccio

Le basi della Meccanica Quantistica- Ondulatoria

Elettronica dello Stato Solido Lezione 5: L equazione di. Daniele Ielmini DEI Politecnico di Milano

Modelli atomici Modello atomico di Rutheford Per t s d u i diare la t s rutt ttura t a omica Ruth th f or (

A.C.A. Associazione Cernuschese Astrofili LA FRECCIA DEL TEMPO. by Andrea Grieco

Elettronica dello Stato Solido Lezione 4: L effetto fotoelettrico e il. Daniele Ielmini DEI Politecnico di Milano

Università degli Studi dell Aquila Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Chimiche e dei Materiali Corso di Fisica della Materia Prof. L.

COMPORTAMENTO DUALISTICO della MATERIA

Programma della I parte

La struttura dell atomo

Fisica II - Chimica. Relatività speciale (o ristretta) Radiazione di corpo nero Effetto fotoelettrico Effetto Compton Dualismo onda-particella

La Matematica del Mondo dei Quanti

7 - Il dualismo onda particella e la sua indeterminazione

Andrea Carati Luigi Galgani. Fondamenti della meccanica quantistica: uno studio storico critico

1 Il paradosso del gatto di Schrödinger

1 La corrente elettrica E34. 2 Le leggi di Ohm E38 3 La potenza nei circuiti elettrici E42. 4 Resistività e temperatura E46

Fisica II - Chimica. Relatività speciale (o ristretta) Radiazione di corpo nero Effetto fotoelettrico Effetto Compton Dualismo onda-particella

Sm, T 1/ 2. Il decadimento alfa

La Fisica Quasi Moderna La Meccanica Quantistica Classica. Particelle a velocità Molto inferiore alla luce

specchio concavo Immagine diffusa da una sorgente S

Planetario di Milano 6 Giugno Corrado Ruscica

Unità 2. La teoria quantistica

Modello atomico ad orbitali e numeri quantici

LEGAME COVALENTE: TEORIA DEGLI ORBITALI MOLECOLARI

Lezioni LINCEI per la Scuola Il nucleo atomico

Gianni Comini - marzo Le regole del gioco nella teoria dei quanti

Lezione 2. Fisica Moderna modulo II Complementi di Fisica delle particelle elementari

STRUTTURA ATOMICA. Per lo studio della struttura dell atomo ci si avvale della Spettroscopia.

PROGRAMMAZIONE 5G_ LICEO SCIENTIFICO A.S PROGRAMMAZIONE 5G_LICEO SCIENTIFICO A.S

LIBRETTO DELLE LEZIONI DEL CORSO DI. Fisica quantistica e dello stato solido IMPARTITE DAL PROF. Antonio Polimeni NELL'ANNO ACCADEMICO 2017/2018

Introduzione alla Fisica Moderna

TEORIA DEI QUANTI T 2 T 1

LA STRUTTURA DELLE MOLECOLE. Meccanica Quantistica e Orbitali Atomici

PROGRAMMA EFFETTIVAMENTE SVOLTO DAL DOCENTE

Transcript:

LA CRISI DELLA FISICA CLASSICA III a PARTE Prof. V.Lubicz Dualità onda-particella - Esperimenti ideali di interferenza con pallottole, onde ed elettroni - Principio di indeterminazione La Meccanica Quantistica - Probabilità e ampiezze di probabilità - Principi della meccanica quantistica -Variabilinascoste (?) - L equazione di Schrödinger

DUALITA ONDA-PARTICELLA: ESPERIMENTI DI INTERFERENZA CON PALLOTTOLE, ONDE ED ELETTRONI

ESPERIMENTO DELLA DOPPIA FENDITURA: PROIETTILI I proiettili arrivano sempre a blocchi, identici e distinti N 12 = N 1 + N 2 Non si ha interferenza

ESPERIMENTO DELLA DOPPIA FENDITURA: ONDE D ACQUA L intensità può assumere qualsiasi valore; non possiede una struttura a blocchi I 12 I 1 + I 2 Si ha interferenza

MATEMATICA DELL INTERFERENZA Interferenza costruttiva Interferenza distruttiva I 1 = h 1 2, I 2 = h 2 2 I 12 = h 1 + h 2 2 = h 1 2 + h 2 2 + 2 h 1 h 2 cos θ

ESPERIMENTO DELLA DOPPIA FENDITURA: ELETTRONI Gli elettroni arrivano sempre in granuli, tutti identici tra loro 1 2 P 12 P 1 + P 2 Si ha interferenza P 1 P 2 P 12

OSSERVAZIONE DEGLI ELETTRONI 1 2 Gli elettroni osservati risultano essere passati o dal foro 1 oppure dal foro 2 P 12 =P 1 + P 2 Non si ha interferenza P 12 E possibile migliorare l esperimento? E impossibile ideare un esperimento in grado di determinare da quale foro sia passato l elettrone che allo stesso tempo non perturbi l elettrone sufficientemente da distruggere l interferenza PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE DI HEISENBERG x p h

LA MECCANICA QUANTISTICA LA MECCANICA QUANTISTICA

ESPERIMENTO DELLA DOPPIA FENDITURA RISULTATI INCOMPRENSIBILI MA DESCRIZIONE MATEMATICA SEMPLICE La curva di interferenza degli elettroni è la stessa delle onde d acqua (I 12 = h 1 + h 2 2 ) P= φ 2 Probabilità Ampiezza di probabilità Quando NON si osservano gli elettroni P 1 = φ 1 2, P 2 = φ 2 2, P 12 = φ 1 + φ 2 2 Quando si osservano gli elettroni: P 1 = φ 1 2, P 2 = φ 2 2, P 12 = φ 1 2 + φ 2 2

PRINCIPI DELLA MECCANICA QUANTISTICA Particella Funzione d onda: φ(x) Dualità onda-particella (Particella libera Onda piana) Ruolo della misura: [Principio di indeterminazione] P 12 = φ 1 + φ 2 2 P 12 = φ 1 2 + φ 2 2 x p ħ Principio di sovrapposizione: φ 12 = φ 1 + φ 2 Principio di indeterminazione: traiettoria Indistinguibilità delle particelle identiche

DETERMINISMO E INDETERMINISMO Determinismo della fisica classica "Noi dobbiamo riguardare il presente stato dell'universo come l'effetto del suo stato precedente e come la causa di quello che seguirà. Ammesso per un istante che una mente possa tener conto di tutte le forze che animano la natura, assieme alla rispettiva situazione degli esseri che la compongono, se tale mente fosse sufficientemente vasta da poter sottoporre questi dati ad analisi, essa abbraccerebbe nella stessa formula i moti dei corpi più grandi dell'universo assieme a quelli degli atomi più leggeri. Per essa niente sarebbe incerto ed il futuro, così come il passato, sarebbe presente ai suoi occhi." Pierre Simon de Laplace Essai philosophique sur les probabilites, 1812 Crisi del determinismo Meccanica statistica Sistemi caotici Meccanica quantistica Fine del determinismo Probabilita. Principio di indeterminazione

ESISTONO VARIABILI NASCOSTE? ESISTONO VARIABILI NASCOSTE? Esempio: I decadimenti radioattivi 13 N 13 C + e + + ν T 10 minuti (Tempo di dimezzamento) Qual è la differenza tra i 2 atomi di azoto? Disuguaglianza di Bell: N(A,B) + N(B,C) N(A,C) NON ESISTONO VARIABILI NASCOSTE!!

A. Einstein: Dio non gioca a dadi con l universo N. Bohr: Smettila di dire a Dio cosa deve fare

Il gatto di Schrödinger 13 N 1) Cosa succede dopo un tempo di dimezzamento? 2) Il gatto si trova in una sovrapposizione di gatto vivo e gatto morto?

L EQUAZIONE DI SCHRÖDINGER IL CASO DELLA PARTICELLA LIBERA Onda piana Schrödinger 1926

L ATOMO DI IDROGENO i η ψ =, t iħ ( x,t) Hψ ( x t) n

EFFETTO TUNNEL Probabilità di attraversamento della barriera: Emissione fredda -eex Decadimento alfa

Chi non resta sbalordito dalla meccanica quantistica evidentemente non la capisce Niels Bohr, 1927