Vero o falso sulla fisica quantistica

Testo

Vero o falso?

• (a) L’effetto fotoelettrico mostra il carattere corpuscolare della luce.
• (b) Le orbite stabili dell’atomo di Bohr corrispondono a multipli interi di $h/(2\pi)$ del momento angolare.
• (c) L’esperimento di Davisson–Germer evidenzia il carattere corpuscolare degli elettroni.
• (d) Il principio di indeterminazione è una limitazione di principio, non strumentale.
• (e) Un fotone di luce blu ha energia minore di un fotone di luce rossa.

Soluzione

(a) VERO. L’effetto fotoelettrico si spiega solo con quanti di luce (fotoni) di energia $hf$ assorbiti uno a uno: è la prova del carattere corpuscolare della luce.

(b) VERO. La condizione di Bohr è $L = m v r = n\hbar = n\,h/(2\pi)$: il momento angolare è quantizzato in multipli interi di $\hbar = h/(2\pi)$.

(c) FALSO. Davisson–Germer osserva la diffrazione degli elettroni sui cristalli: evidenzia il carattere ondulatorio (non corpuscolare) degli elettroni, confermando de Broglie.

(d) VERO. L’indeterminazione $\Delta x\,\Delta p \geq \hbar/2$ è una proprietà fondamentale della natura quantistica, non un difetto degli strumenti: non si elimina migliorando l’apparato.

(e) FALSO. $E = hc/\lambda$: la luce blu ha $\lambda$ minore della rossa, quindi energia maggiore. L’affermazione è rovesciata.

$\ev{\text{(a) V,\quad (b) V,\quad (c) F,\quad (d) V,\quad (e) F}}$

Collegamenti

Argomenti: Fisica quantistica Concetti: Effetto fotoelettrico · Modello di Bohr · Lunghezza d’onda di de Broglie · Principio di indeterminazione · Fotone