Effetto fotoelettrico

Su
Descrizione
Ipotesi quantistica
Ipotesi del fotone
Effetto Compton
Onde materiali
Atomo di Bohr

L'effetto fotoelettrico consiste nell'emissione di elettroni da parte di una superficie metallica illuminata con una sorgente di luce avente opportune caratteristiche.

Le modalità di emissione di elettroni nell'effetto fotoelettrico non erano in nessun modo spiegabili attraverso la teoria elettromagnetica di Maxwell. Nel 1905 Einstein, riprendendo l'ipotesi del quanto di azione  di Planck [Link a PLANCK] propose una interpretazione rivoluzionaria del fenomeno, introducendo il concetto di fotone e rivalutando in questo modo la teoria corpuscolare della luce.

Le ipotesi di Planck ed Einstein diedero a Bohr  le basi per formulare un nuovo modello di atomo, per mezzo del quale fu possibile spiegare il fenomeno degli spettri di emissione.

L'ipotesi che la luce possa comportarsi come corpuscolo fu confermata nel 1924 da Compton, in un suo celebre esperimento sull'interazione tra fotoni ed elettroni.

Nel 1924, De Broglie presentò una tesi di dottorato nella quale proponeva una spiegazione (giudicata "solida, per quanto apparentemente folle" dallo stesso Einstein) che risolveva la contraddizione tra la teoria ondulatoria che si rifaceva a Maxwell e Lorentz e la teoria corpuscolare che emergeva dal lavoro di Einstein. De Broglie fece notare come l'ipotesi del fotone non costituisce una scelta tra i modelli di propagazione dell'energia fino ad allora esistenti, ma è un cambiamento di paradigma, un nuovo modo di pensare, per cui convivono nel concetto di fotone entrambi i modelli: la luce si comporta come onda o come corpuscolo, a seconda dei fenomeni che osserviamo.

Non solo: allo stesso modo in cui a un'onda elettromagnetica si associa una particella (il fotone), ad ogni particella materiale è prevedibile che si associ un'onda, secondo il nuovo modello di dualismo corpuscolare - ondulatorio.