I laboratori
Franck-Hertz | |
L'esperimento concepito dai fisici tedeschi James Franck e Gustav Ludwig Hertz nel 1914 ha lo scopo di verificare il modello atomico di Bohr. Secondo questo modello, gli elettroni si muovono attorno al nucleo seguendo orbite circolari, cui corrispondono energie ben definite e con valori “quantizzati”. L'esperimento confermò il modello e valse ai due scienziati il Premio Nobel per la Fisica, che fu assegnato loro nel 1925. | |
Planck | |
La costante di Planck, h, viene misurata sfruttando i LED, ovvero dei diodi ad emissione luminosa. In particolare, il valore di h può essere ottenuto studiando l’andamento della tensione di soglia, ovvero la tensione alla quale il LED inizia ad emettere luce, in funzione della frequenza della luce emessa. | |
Spettroscopia | |
L'esperimento consiste nell'utilizzo di uno spettrometro per identificare gli elementi chimici presenti nei gas di diverse lampade. Lo spettrometro sfrutta il fenomeno dell'interferenza per isolare le componenti di diversa lunghezza d'onda della luce osservata. Le intensità di tali componenti vengono misurate con un fotodiodo. | |
Pendolo elettromagnetico | |
Lo scopo di questo esperimento è quello di misurare la forza di Lorentz esercitata dal campo magnetico sulle cariche in moto. L'apparato sperimentale sfrutta la forza di gravità, una corrente continua e un magnte permanente, permettendo sia di misurare l'intensità della forza di Lorentz, che di determinarne la direzione e il verso. | |
Thomson | |
Lo scopo dell'esperimento è la misura del rapporto tra la carica e la massa dell'elettrone e/m, con un apparato analogo a quello usato da J. J. Thomson nel 1897. Si misura il raggio di curvatura di un fascio di elettroni, di energia cinetica nota, in un campo magnetico anch'esso noto. La costante di proporzionalità tra il rapporto della velocità degli elettroni e l'intensità del campo magnetico e il raggio di curvatura coincide con il rapporto e/m. | |
Rutherford | |
Nel 1909 Ernest Rutherford, nel laboratorio dell’Università di Manchester, inviò un raggio di particelle alfa, nuclei di 4He, su una lamina d’oro molto sottile. Lo scopo dell'esperimento era quello di verificare il modello atomico di Thomson, secondo cui l’atomo aveva un nucleo, carico positivamente, esteso su tutto il suo volume atomico con gli elettroni disposti casualmente in tale volume. Il risultato ottenuto confutò il modello, ponendo le basi per la formulazione del modello di Bohr. |