E=hv, emissione ed assorbimento

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E=hv, emissione ed assorbimento

Messaggioda alessiocarlini il gio 25 gen 2018, 9:18

Ciao, ho un dubbio, se è vero che ad esempio l'atomo di idrogeno emette ed assorbe solo e soltanto certi fotoni (ovvero certe frequenze/energie) legate ai salti quantici del suo elettrone, mi domando come sia possibile che ci sia un fotone che abbia proprio ed esattamente quella stessa energia per essere assorbito! Mi spiego, due atomi di idrogeno fermi funzionano bene! .. Ma appena uno si muove anche solo di una velocità infinitesima la frequenza del suo fotone vista dall'altro non è più perfettamente quella giusta e non dovrebbe essere assorbito dall'altro.. Essendo le velocità possibili non quantizzate e quindi infinite sarebbe di fatto impossibile alcun assorbimento, avere due atomiesattamente e perfettamente fermi uno rispetto all'altro è statisticamente impossibile o comunque un evento raro.
Vedo due scappatoie:
Gli atomi assorbono anche energie vicine alla loro .. Con una certa tolleranza .. Ma cone si spega? Quantizzato solo quando ci pare?
Altra ipotesi è che per i fotoni che vanno alla velocità della luce, in qualche modo, la frequenza rimane quella indipendentemente dalle velocità relative (ma mi pare una cavolata)
Bhoo, chi sa svelarmi l'arcano
Grazie mille
Alessio
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Re: E=hv, emissione ed assorbimento

Messaggioda Karlheinz il gio 25 gen 2018, 21:22

secondo la legge di Planck l'energia di 1 fotone è E = hv.

Ora , se come tu dici, nel movimento relativo di un atomo di idrogeno rispetto all'altro, ci fosse una variazione della frequenza, diciamo che l'atomo A che assorbe il fotone, "vedrebbe" un fotone incidente con energia superiore (o inferiore) a quella del fotone emesso.
Qui già le cose non funzionano, perché il fotone aumenterebbe la propria energia non si capisce in base a cosa.
Quindi l'energia del fotone emesso è identica all'energia del fotone assorbito, indipendentemente dal moto relativo dei due atomi.
Karlheinz
 
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Re: E=hv, emissione ed assorbimento

Messaggioda alessiocarlini il ven 26 gen 2018, 9:17

Ciao, dunque il cambio di frequenza con il movimento non è in discussione :-) si chiama banalmente doppler relativistico ed il fatto che sia infinitesimale per basse velocità non mi interessa in quanto sono proprio alla ricerca di una tolleranza dell'assorbimento (e probabilmente anche nell'emissione) .. Una tolleranza risetto a tolleranza zero che sarebbe per quanto detto, inaccettabile .. E soprattutto vorrei sapere come si spiega questa tolleranza oppure in che altro modo venirne fuori.
Grazie comunque per la risposta
alessiocarlini
 
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Re: E=hv, emissione ed assorbimento

Messaggioda Karlheinz il ven 26 gen 2018, 10:05

L'effetto doppler relativistico (o classico) da te segnalato giustamente è uno dei fattori di "allargamento" delle righe di assorbimento o emissione.
Vi sono altri fattori.
Il primo più importante è l'indeterminazione sull'energia dovuta al principio di Heisenberg.
L'energia del fotone emesso non ha una frequenza precisa (distribuzione a delta di Dirac), piuttosto è una gaussiana centrata sulla frequenza di emissione.
Stesso discorso per l'assorbimento.
Questo fa sì che le righe spettrali di assorbimento o di emissione non siano linee infinitamente strette, piuttosto delle linee "spesse".
A questo fattore si aggiunge l'effetto Doppler dovuto al movimento termico, che essendo randomico introduce un ulteriore fattore di "dispersione" delle righe di assorbimento/emissione.
rimando a questa tesi di laurea http://amslaurea.unibo.it/10949/1/Righe ... amento.pdf
Karlheinz
 
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Re: E=hv, emissione ed assorbimento

Messaggioda alessiocarlini il ven 26 gen 2018, 20:52

Grazie mille, ho trovato il perché della tanto agognata "tolleranza"
Grazie ancora
alessiocarlini
 
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Re: E=hv, emissione ed assorbimento

Messaggioda rrronny il sab 27 gen 2018, 10:53

Sì, le righe di assorbimento/emissione si allargano per varie ragioni: non sono delle "delte", che sarebbero non fisiche peraltro. Mi permetto di aggiungere che l'allargamento cosiddetto naturale legato alla "indeterminazione" energia-tempo (attenzione: il tempo non è un osservabile in quantum mechanics) è di norma vari ordini di grandezza inferiore rispetto a quello dovuto agli altri meccanismi succitati.
"Realtà virtuale", "social network", "realtà aumentata"? Io parlerei di "solitudine aumentata", quella che percepisci anche stando in mezzo agli altri, e che occorre della tecnologia per appianarla.
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Re: E=hv, emissione ed assorbimento

Messaggioda alessiocarlini il dom 28 gen 2018, 18:22

Grazie mille, interessante, mi bastava l'indeterminazione per risolvere il mio dilemma ma, grazie per la precisazione.
Confesso che non ho capito i dettagli dell'articolo, ma pensavo che gli altri fenomeni di allargamento fossero da considerarsi nell'insieme degli atomi, come somma degli effetti, tutti assieme con le loro variazioni generano rigne più spesse (ad esempio) mentre il mio problema era puntuale sul singolo atomo, la famosa golleranza del singolo atomo ad assorbire frequenzecleggermente differenti.
Sicuro che ci sia altro oltre l'indeterminazione per il singolo auto?
Chiedo sapendo di non sapere :-)
Grazie
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Re: E=hv, emissione ed assorbimento

Messaggioda Karlheinz il dom 28 gen 2018, 20:10

La precisazione di rronny è correttta
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