Meccanica Quantistica

fotoelettroni vengono emessi dalla placca e catturati dalla griglia. Rendendo la
griglia sempre più negativa la corrente diminuisce sino ad annullarsi per una valore
della differenza di potenziale griglia-placca tale che eV = K. Riportando in un
grafico (vedi Fig. 2.7) K in funzione di ν si può determinare sia w che la costante
di Planck.
K
- w
tan α = h
Figura 2.7: L’energia cinetica degli elettroni misurata nell’esperimento sull’effetto
fotoelettrico in funzione della frequenza
2.4 L’effetto Compton
Una conferma di queste idee di Einstein venne dall’effetto Compton. Questo effetto
è stato scoperto nel 1923 e non ha avuto un’influenza diretta sulla scoperta della
meccanica quantistica, ma è comunque una delle conferme più dirette dell’ipotesi
dei fotoni. Nell’esperimento si fanno diffondere dei raggi X da parte di un materiale
(nell’esperimento originale si trattava di paraffina), come mostrato in Fig.
2.8. L’osservazione mostra che l’onda diffusa ha una lunghezza d’onda (o una frequenza)
diversa dall’onda incidente. La teoria classica prevede che la radiazione
diffusa sia dovuta alle cariche elettriche che effettuano delle oscillazioni forzate nel
campo dell’onda incidente e che quindi riemettono sulla stessa frequenza. L’effetto
si spiega invece semplicemente con il modello corpuscolare tramite la conservazione
dell’energia e dell’impulso. Abbiamo visto come nella teoria di Einstein si assegni
ad un fotone un’energia pari ad hν. D’altro canto nella teoria di Maxwell, un’onda
trasporta sia una energia elettromagnetica che un impulso (ottenibile dal vettore di
Poyinting), come dimostra il fenomeno della pressione della luce. Per la luce nel
16
α
ν