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Radiazione di corpo nero (blackbody radiation) Corpo nero: “oggetto” che assorbe tutta la radiazione incidente, indipendentemente dalla sua lunghezza d’onda:

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Academic year: 2021

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(1)

Radiazione di corpo nero (blackbody radiation)

Corpo nero: “oggetto” che assorbe tutta la radiazione incidente, indipendentemente dalla sua lunghezza d’onda: 𝑎 =

𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑎𝑠𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑡𝑎

𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒

= 1

Legge di Wien: 𝜆

𝑚𝑎𝑥

𝑇1

Legge di Stefan: 𝐼 (

𝑚𝑊2

) = 𝜎 𝑒 𝑇

4

, con e= emissività = a.

Per corpo nero, essendo a=1, si ha e =1, 𝐼 = 𝜎 𝑇

4

, legge universale, indipendente

dalle caratteristiche del corpo.

(2)

Esempio di corpo nero: il sole

Legge di Wien : la densità di energia u di un corpo nero a temperatura T (𝑢(𝜆)

𝑇

)

dipende da una funzione di 𝜆𝑇 : 𝑢(𝜆)

𝑇

=

𝑓(𝜆𝑇)𝜆5

(3)

Equazione di Rayleigh-Jeans (classica): 𝑢 (𝜆)

𝑇

=

8𝜋 𝐾𝑇𝜆4

Equazione di Planck (“quantistica”): 𝑢(𝜆)

𝑇

=

8𝜋ℎ𝑐𝜆5 1

𝑒𝑘𝜆𝑇ℎ𝑐−1

(4)

Onde elettromagnetiche

Onde longitudinali (es. meccaniche) e onde trasversali (es. onde elettromagnetiche)

Onde stazionarie (standing waves) 𝐸 = 𝐸

0

𝑠𝑒𝑛(𝑘𝑥 − 𝜔𝑡) + 𝐸

0

𝑠𝑒𝑛(𝑘𝑥 + 𝜔𝑡)

= 2𝐸

0

𝑠𝑒𝑛(𝑘𝑥)cos (𝜔𝑡)

P= pressione

X

(5)

Effetto fotoelettrico

𝐸(𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛𝑒) = ℎ𝜐

𝐸

𝐾

(max) = ℎ𝜈 − 𝑊, frequenza di soglia (nessuna emissione per 𝜈 < 𝜐

0

) 𝜐

0

=

𝑊

,

con W= funzione lavoro o di estrazione (work function)

(6)

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