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Lezioni di Meccanica Quantistica (Lecture notes, Univ. Pisa)

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(chiamato raggio <strong>di</strong> Bohr) dove e stata introdotta una costante legata a h,<br />

Sia h che h sara chiamata costante <strong>di</strong> Planck.<br />

h<br />

h<br />

2 ' 1:05 10;27 erg sec: (3.48)<br />

L'esistenza <strong>di</strong> stati stazionari <strong>di</strong>screti (livelli <strong>di</strong> energia) in atomi e stata veri cata<br />

in un'elegante serie <strong>di</strong> esperienze fatte da Franck e Hertz (1913).<br />

3.4. Con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> quantizzazione <strong>di</strong> Bohr e Sommerfeld<br />

Onda <strong>di</strong> de Broglie<br />

La correttezza dell'idea <strong>di</strong> quantizzazione fu dunque inequivocabile dopo il lavoro <strong>di</strong><br />

Planck (quantizzazione dell'energia elettromagntica) quello <strong>di</strong> Einstein-Debye (quantizzazione<br />

dell'oscillazione atomico/molecolare nella teoria del calore speci co) e ora<br />

quello <strong>di</strong> Bohr (quantizzazione del moto degli elettroni nell'atomo), ma la formulazione<br />

corretta della <strong>Meccanica</strong> <strong>Quantistica</strong> dovette attendere i lavori <strong>di</strong> Heisenberg<br />

eSchro<strong>di</strong>nger (1924). E <strong>di</strong> un certo interesse storico, tuttavia, ricordare due altri<br />

contributi importanti dell'epoca \pre-meccanica-quantistica".<br />

Bohr e Sommerfeld tentarono <strong>di</strong> formulare l'idea della quantizzazione in modo<br />

universale, <strong>di</strong> modo che essa fosse applicabile a tutti i moti classici niti (perio<strong>di</strong>ci).<br />

Essi ipotizzarono la regola,<br />

I pdq = nh (n =0 1 2:::) (3.49)<br />

(con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> quantizzazione <strong>di</strong> Bohr e Sommerfeld )dove q e p si riferiscono a una<br />

coppia arbitraria <strong>di</strong> variabili canoniche, e l'integrale va calcolato su un periodo classico.<br />

Osservazioni:<br />

La limitazione ai moti niti (perio<strong>di</strong>ci) e importante. Non vi e nessuna in<strong>di</strong>-<br />

cazione empirica che i moti non perio<strong>di</strong>ci siano quantizzati, fatto che trovera<br />

conferma in <strong>Meccanica</strong> <strong>Quantistica</strong>.<br />

Per l'oscillatore armonico la (3.49), in accordo con l'ipotesi <strong>di</strong> Planck, da il<br />

risultato En = n!h = nh ,che per l'esattezza <strong>di</strong> erisce da quello corretto della<br />

<strong>Meccanica</strong> <strong>Quantistica</strong> solo per una costante.<br />

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