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Conduttore elettrico e conduttore termico
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lionelgreenstreet
Dec 10, 2011, 4:22:23 AM12/10/11
to
Salve a tutti,
ho un dubbio sul quale vorrei chiedere il vostro parere. Io ho sempre
ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore elettrico=buon
conduttore termico. Vedi i metalli. Ora non ne sono più convinto: vedi
la ceramica. Detto in maniera "grezza", la conduzione elettrica
avviene per via del movimento ordinato di elettroni se questi sono
sottoposti ad un campo elettrico esterno. Quindi condizione necessaria
per la generazione di corrente e che gli elettroni che vi partecipano
siano liberi di muoversi. Considero il fenomeno della conduzione
termica: questa è generata (correggetemi dove sbaglio) dai fononi,
ovvero da quanti di moto vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli
atomi del reticolo del solido. Quindi nel primo caso la causa sono gli
elettroni, nel secondo gli atomi del reticolo. Da qui mi sorge un
ulteriore dubbio: come si trasporta il calore da un corpo all'altro?
Esempio: come fa un metallo a riscaldare l'aria circostante? Mi sono
dato una mezza risposta (quando le oscillazioni degli atomi decadono,
viene emessa una radiazione associata e quindi il fonone si
"trasforma" in fotone), ma non so se è corretta. E quindi vero che un
buon conduttore elettrico è anche un buon conduttore termico o questa
relazione non è sempre valida? Perchè?
grazie
ho un dubbio sul quale vorrei chiedere il vostro parere. Io ho sempre
ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore elettrico=buon
conduttore termico. Vedi i metalli. Ora non ne sono più convinto: vedi
la ceramica. Detto in maniera "grezza", la conduzione elettrica
avviene per via del movimento ordinato di elettroni se questi sono
sottoposti ad un campo elettrico esterno. Quindi condizione necessaria
per la generazione di corrente e che gli elettroni che vi partecipano
siano liberi di muoversi. Considero il fenomeno della conduzione
termica: questa è generata (correggetemi dove sbaglio) dai fononi,
ovvero da quanti di moto vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli
atomi del reticolo del solido. Quindi nel primo caso la causa sono gli
elettroni, nel secondo gli atomi del reticolo. Da qui mi sorge un
ulteriore dubbio: come si trasporta il calore da un corpo all'altro?
Esempio: come fa un metallo a riscaldare l'aria circostante? Mi sono
dato una mezza risposta (quando le oscillazioni degli atomi decadono,
viene emessa una radiazione associata e quindi il fonone si
"trasforma" in fotone), ma non so se è corretta. E quindi vero che un
buon conduttore elettrico è anche un buon conduttore termico o questa
relazione non è sempre valida? Perchè?
grazie
cometa_luminosa
Dec 12, 2011, 1:56:04 PM12/12/11
to
On Dec 10, 10:22 am, lionelgreenstreet <lionelgreenstr...@gmail.com>
wrote:
[...]
> E quindi vero che un
> buon conduttore elettrico è anche un buon conduttore termico o questa
> relazione non è sempre valida? Perchè?
> grazie
Uno forse degli esempi piu' eclatanti di materiali che confutano la
regola e' il diamante: ottimo isolante elettrico ed ottimo conduttore
termico.
http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity
http://it.wikipedia.org/wiki/Conducibilit%C3%A0_termica
--
cometa_luminosa
wrote:
[...]
> E quindi vero che un
> buon conduttore elettrico è anche un buon conduttore termico o questa
> relazione non è sempre valida? Perchè?
> grazie
regola e' il diamante: ottimo isolante elettrico ed ottimo conduttore
termico.
http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity
http://it.wikipedia.org/wiki/Conducibilit%C3%A0_termica
--
cometa_luminosa
Soviet_Mario
Dec 12, 2011, 2:10:29 PM12/12/11
to
Il 10/12/2011 10:22, lionelgreenstreet ha scritto:
> Salve a tutti,
> ho un dubbio sul quale vorrei chiedere il vostro parere. Io ho sempre
> ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore elettrico=buon
> conduttore termico. Vedi i metalli.
come trend "medio", spannometrico, non è poi da buttare. MA
> Salve a tutti,
> ho un dubbio sul quale vorrei chiedere il vostro parere. Io ho sempre
> ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore elettrico=buon
> conduttore termico. Vedi i metalli.
come regola non è accettabile. Evidentemente non conoscevi
il coefficiente di conducibilità termica ed elettrica del
DIAMANTE. In particolare se puro, è tra i migliori isolanti,
e anche termicamente un conduttore così buono che umilia
rame ed argento, molto famosi. Non a caso gli utensili da
taglio diamantati o con inserti taglienti in diamante, non
richiedono nemmeno raffreddamento e possono essere usati a
secco, tanto efficacemente dissipano calore (non su ferro,
ma per una ragione chimica, C è solubile in ferro molto caldo)
> Ora non ne sono più convinto: vedi
> la ceramica.
norma. Anzi ALCUNE ceramiche sono estremamente buone come
isolanti e si possono usare come refrattari da manipolazione
senza manici.
> Detto in maniera "grezza", la conduzione elettrica
> avviene per via del movimento ordinato di elettroni se questi sono
> sottoposti ad un campo elettrico esterno. Quindi condizione necessaria
> per la generazione di corrente e che gli elettroni che vi partecipano
> siano liberi di muoversi. Considero il fenomeno della conduzione
> termica: questa è generata (correggetemi dove sbaglio) dai fononi,
la facilità con cui viaggiano i fononi su lunghe distanze
sicuramente aumenta.
Altro esempio : i conduttori anisotropi.
Un fascio orientato di nanotubi in carbonio, ha una
conducibilità termica lungo l'asse delle fibre gigantesca,
mentre lateralmente è un OTTIMO isolante.
Evidentemente i fononi (sono modi normali di vibrazione)
viaggiano lisci sul reticolo rigido di legami, ma saltano
molto male nel vuoto da molecola a molecola.
> ovvero da quanti di moto vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli
> atomi del reticolo del solido. Quindi nel primo caso la causa sono gli
> elettroni, nel secondo gli atomi del reticolo.
lungo il legame sia una trasmissione "diretta" da nucleo a
nucleo o pure essa mediata dagli elettroni di legame lo
ignoro. Empiricamente il fonone salta malvolentieri
attraverso lo spazio vuoto intermolecolare. Ora potrebbe
essere perché il gap non è adeguato (troppa distanza) o per
la quasi totale assenza di densità elettronica interposta
... non lo so, spero in integrazioni altrui.
> Da qui mi sorge un
> ulteriore dubbio: come si trasporta il calore da un corpo all'altro?
> dato una mezza risposta (quando le oscillazioni degli atomi decadono,
> viene emessa una radiazione associata e quindi il fonone si
> "trasforma" in fotone), ma non so se è corretta.
più che altro è parziale. Stai considerando il solo
> viene emessa una radiazione associata e quindi il fonone si
> "trasforma" in fotone), ma non so se è corretta.
irraggiamento. Il quale, a prescindere dalla dipendenza
fortissima dalla temperatura (con T alla quarta potenza) che
non spiega perché una lamiera a 800 K scaldi poco meno di
una a 900 K (mentre il rapporto tra le due T^4 vale 1,602,
ossia il sessanta per cento in più), non spiega altri dati
empirici tipo che l'aria attorno ad una stufetta raggiante è
quasi fredda, mentre in una convettiva è molto calda.
Inoltre, considerando pure di assimilare il corpo caldo al
corpo nero, con uno spettro tipico, l'effetto riscaldante
dovrebbe essere piuttosto sensibile dallo spettro di
assorbimento dell'ossigeno e dell'azoto : che hanno
assorbimenti debolissimi sia nell'infrarosso che nelle
microonde (diversamente da metano, CO2, ozono, e sopra tutti
il vapore acqueo). Quindi se il corpo caldo scaldasse l'aria
solo per irraggiamento, gli effetti sarebbero veramente bassi.
> E quindi vero che un
> buon conduttore elettrico è anche un buon conduttore termico o questa
> relazione non è sempre valida? Perchè?
elettrica imho complica ulteriormente il problema.
Potendo essere proprietà anche molto fortemente variabili
secondo la direzione esaminata (ma noto un trend nel fatto
di essere entrambe facili o difficili lungo lo stesso asse),
bisogna prima chiarire se consideriamo solo i materiali
isotropi.
Spannometricamente, considerato che la conduzione elettrica
è per così dire "più restrittiva in media di quella
termica", direi che la stragrande parte dei buoni conduttori
elettrici è anche un buon conduttore termico, ma non
necessariamente un buon conduttore termico lo è anche elettrico.
Il caso che mi rende abbastanza perplesso è quello di un
plasma piuttosto rarefatto, come quello di un arco a bassa
pressione : come conduttore termico vale poco perché è poco
denso, e un materiale essenzialmente vuoto quasi per
definizione è scarso come conduttore di calore, eppure non è
un pessimo conduttore di elettricità, perché è fatto di ioni
che, seppure non numerosi, possono accelerare liberamente e
si urtano di rado. Ora non so se sia proprio un esempio ben
scelto, ma cmq il fatto che si tratti di uno stato di
aggregazione anomalo non confuta la tendenza media di per sé.
Ho altri dubbi di cui però non dispongo di nessun dato
"termico" quantitativo, e li elenco caso mai qualcuno ne
avesse esperienza
1) soluzioni elettrolitiche (hanno il problema della convezione)
2) soluzioni elettrolitiche pesantemente GELIFICATE
(ad es. disperdendo un polimero tipo agar, poliacrilammide)
non molto concentrate. Dovrebbero avere una conducibilità
termica non tanto diversa da quella dell'acqua in assenza di
convezione, quindi mediocre, ed una elettrica moderatamente
buona (non certo da metalli cmq). Diciamo che è un caso
grigio, borderline
3) liquidi ionici : sono in pratica sali fusi alla T
ambiente (stesso problema di scorporare il contributo
convettivo)
4) --> conduttori solidi a ioni veloci <--
Ci sono vari elettroliti a stato solido, che a naso (ma non
ho dati) giudicherei cattivi conduttori termici. Penso alla
cosiddetta "sodio-beta-allumina". Ma sono discreti
conduttori elettrici, anche se non elettronici.
Effettivamente l'unico tra tutti gli esempi che mi son
saltato in mente dove coesiste una vera conduzione
elettronica (manco sempre peraltro *) è il plasma rarefatto
(* credo che, secondo la genesi, la persistenza e le
condizioni, parte anche considerevole degli elettroni possa
essere catturata dal gas di supporto formando ioni negativi.
Però presumo che in altre condizioni possano persistere
elettroni liberi)
ciao
Soviet
> grazie
Luciano Buggio
Dec 13, 2011, 5:15:59 AM12/13/11
to
On 10 Dic, 10:22, lionelgreenstreet <lionelgreenstr...@gmail.com>
wrote:
(cut)
fononi), quando pare sufficiente ipotizzzare che siano semnplicemnte i
fotoni di calore che si propagano, molto lentamente, all'interno del
corpo temicamente conduttore, mettendo in agitazione gli atomi che
incontrano, se vuoi, con la dinamica dello "scattering" della luce
quando attraversa un mezzo trasparente, col fotone che provoca
l'eccitazione dell'atomo, venendo "assorbito", atomo quale poi,
diseccitandosi (decadendo) riemette in tutte le direzioni (qui con
interferenza costruttiva o distruttiva a seconda delle direzioni)
(cut)
Lo dici qui tu stesso: basta aggiungere che l'eccitazioe (prima del
decadimanto) è sempre dovuta a fotoni di calore.
Poichè qui vedo che si parla anche del diamante, a proposito della
bassa velocità dei fotoni della frequenza del calore nel corpo
termicamente conduttore, osserverei (ma forse non c'entra nulla) che
il diamante, ottimo conduttore di calore, è il materiale con il più
alto indice di rifrazione (la luce vi viaggia a velocità circa
dimezzata).
Luciano Buggio
http://www.lucianobuggio.altervista.org
wrote:
(cut)
Considero il fenomeno della conduzione
> termica: questa è generata (correggetemi dove sbaglio) dai fononi,
> ovvero da quanti di moto vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli
> atomi del reticolo del solido.
Scusa, ma non capisco perchè introdurre questa misteriosa entità (i
> termica: questa è generata (correggetemi dove sbaglio) dai fononi,
> ovvero da quanti di moto vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli
> atomi del reticolo del solido.
fononi), quando pare sufficiente ipotizzzare che siano semnplicemnte i
fotoni di calore che si propagano, molto lentamente, all'interno del
corpo temicamente conduttore, mettendo in agitazione gli atomi che
incontrano, se vuoi, con la dinamica dello "scattering" della luce
quando attraversa un mezzo trasparente, col fotone che provoca
l'eccitazione dell'atomo, venendo "assorbito", atomo quale poi,
diseccitandosi (decadendo) riemette in tutte le direzioni (qui con
interferenza costruttiva o distruttiva a seconda delle direzioni)
(cut)
> Esempio: come fa un metallo a riscaldare l'aria circostante? Mi sono
> dato una mezza risposta (quando le oscillazioni degli atomi decadono,
> viene emessa una radiazione associata e quindi il fonone si
> "trasforma" in fotone),
Ecco, vedi?
> dato una mezza risposta (quando le oscillazioni degli atomi decadono,
> viene emessa una radiazione associata e quindi il fonone si
> "trasforma" in fotone),
Lo dici qui tu stesso: basta aggiungere che l'eccitazioe (prima del
decadimanto) è sempre dovuta a fotoni di calore.
Poichè qui vedo che si parla anche del diamante, a proposito della
bassa velocità dei fotoni della frequenza del calore nel corpo
termicamente conduttore, osserverei (ma forse non c'entra nulla) che
il diamante, ottimo conduttore di calore, è il materiale con il più
alto indice di rifrazione (la luce vi viaggia a velocità circa
dimezzata).
Luciano Buggio
http://www.lucianobuggio.altervista.org
Elio Fabri
Dec 16, 2011, 2:38:58 PM12/16/11
to
lionelgreenstreet ha scritto:
qualcosa posso dirti.
L'equivalenza di cui parli, che in termini precisi prende il nome di
"legge di Wiedemann-Franz", vale per i conduttori metallici, quando
anche la conducibilita' termica e' dovuta prevalentemente agli
elettroni.
Ovviamente non puo' sussistere per i solidi isolanti.
> ...
volta e' influenzato da un sacco di cose di cui non so praticamente
niente...
> ...
> Esempio: come fa un metallo a riscaldare l'aria circostante? Mi sono
superficie del solido sono in oscillazione a causa dell'agitazione
termica (che in altri termini viene vista come gas di fononi).
Le molecole del gas urtano la superficie, e ricevono per urto l'energia
cinetica da quegli atomi.
Soviet_Mario ha scritto:
Va tenuto presente che variano molto con la temperatura: il diamante
ha un massimo attorno a 100 K, e vale circa 28 W/(cm K).
Il rame ha il massimo a 20 K, dove vale quasi 50 W/(cm K).
A temper. ambiente per il diamante non lo so di preciso, ma e' circa 7
W/(cm K), mentre il rame ha un po' meno di 4 W/(cm K).
(Tutti dati presi da grafici.)
> questo purtroppo non lo so. Se la propagazione del fonone lungo il
> legame sia una trasmissione "diretta" da nucleo a nucleo o pure essa
> mediata dagli elettroni di legame lo ignoro. Empiricamente il fonone
> salta malvolentieri attraverso lo spazio vuoto intermolecolare. Ora
> potrebbe essere perché il gap non è adeguato (troppa distanza) o per
> la quasi totale assenza di densità elettronica interposta ... non lo
> so, spero in integrazioni altrui.
Hai appena detto che i fononi sono modi normali (piu' esattamente,
sono quanti delle oscillazioni in modi normali). Quindi non sono
localizzati, e non possono "saltare": un fonone di regola interessa
moltissimi atomi (o ioni che siano).
Dove non ci sono atomi o ioni, niente fononi.
Naturalmente queste vibrazioni collettive sono mantenute dalle stesse
forze che generano i legami nel cristallo: alla fin fine forze tra
elettroni, ma tra elettroni legati.
> l'aria attorno ad una stufetta raggiante è quasi fredda, mentre in una
> convettiva è molto calda. Inoltre, considerando pure di assimilare il
> corpo caldo al corpo nero, con uno spettro tipico, l'effetto
> riscaldante dovrebbe essere piuttosto sensibile dallo spettro di
> assorbimento dell'ossigeno e dell'azoto : che hanno assorbimenti
> debolissimi sia nell'infrarosso che nelle microonde (diversamente da
> metano, CO2, ozono, e sopra tutti il vapore acqueo). Quindi se il
> corpo caldo scaldasse l'aria solo per irraggiamento, gli effetti
> sarebbero veramente bassi.
Infatti, ed e' per questo che l'aria resta fredda, mentre tu che
ricevi la radiazione ti puoi anche scottare.
--
Elio Fabri
> ho un dubbio sul quale vorrei chiedere il vostro parere. Io ho sempre
> ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore elettrico=buon
> conduttore termico. Vedi i metalli.
Premessa: la fisica dei solidi non e' precisamente il mio forte, ma
> ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore elettrico=buon
> conduttore termico. Vedi i metalli.
qualcosa posso dirti.
L'equivalenza di cui parli, che in termini precisi prende il nome di
"legge di Wiedemann-Franz", vale per i conduttori metallici, quando
anche la conducibilita' termica e' dovuta prevalentemente agli
elettroni.
Ovviamente non puo' sussistere per i solidi isolanti.
> ...
> Considero il fenomeno della conduzione termica: questa è generata
> (correggetemi dove sbaglio) dai fononi, ovvero da quanti di moto
> vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli atomi del reticolo del
> solido.
Si', e tutto dipende dal cammino libero medio dei fononi, che a sua
> solido.
volta e' influenzato da un sacco di cose di cui non so praticamente
niente...
> ...
> Esempio: come fa un metallo a riscaldare l'aria circostante? Mi sono
> dato una mezza risposta (quando le oscillazioni degli atomi decadono,
> viene emessa una radiazione associata e quindi il fonone si
> "trasforma" in fotone), ma non so se è corretta.
A me sembra che il meccanismo sia molto piu' semplice: gli atomi alla
> viene emessa una radiazione associata e quindi il fonone si
> "trasforma" in fotone), ma non so se è corretta.
superficie del solido sono in oscillazione a causa dell'agitazione
termica (che in altri termini viene vista come gas di fononi).
Le molecole del gas urtano la superficie, e ricevono per urto l'energia
cinetica da quegli atomi.
Soviet_Mario ha scritto:
> come trend "medio", spannometrico, non è poi da buttare. MA come
> regola non è accettabile. Evidentemente non conoscevi il coefficiente
> di conducibilità termica ed elettrica del DIAMANTE. In particolare se
> puro, è tra i migliori isolanti, e anche termicamente un conduttore
> così buono che umilia rame ed argento, molto famosi.
Trascrivo dei valori della conducibilita'.
> regola non è accettabile. Evidentemente non conoscevi il coefficiente
> di conducibilità termica ed elettrica del DIAMANTE. In particolare se
> puro, è tra i migliori isolanti, e anche termicamente un conduttore
> così buono che umilia rame ed argento, molto famosi.
Va tenuto presente che variano molto con la temperatura: il diamante
ha un massimo attorno a 100 K, e vale circa 28 W/(cm K).
Il rame ha il massimo a 20 K, dove vale quasi 50 W/(cm K).
A temper. ambiente per il diamante non lo so di preciso, ma e' circa 7
W/(cm K), mentre il rame ha un po' meno di 4 W/(cm K).
(Tutti dati presi da grafici.)
> questo purtroppo non lo so. Se la propagazione del fonone lungo il
> legame sia una trasmissione "diretta" da nucleo a nucleo o pure essa
> mediata dagli elettroni di legame lo ignoro. Empiricamente il fonone
> salta malvolentieri attraverso lo spazio vuoto intermolecolare. Ora
> potrebbe essere perché il gap non è adeguato (troppa distanza) o per
> la quasi totale assenza di densità elettronica interposta ... non lo
> so, spero in integrazioni altrui.
sono quanti delle oscillazioni in modi normali). Quindi non sono
localizzati, e non possono "saltare": un fonone di regola interessa
moltissimi atomi (o ioni che siano).
Dove non ci sono atomi o ioni, niente fononi.
Naturalmente queste vibrazioni collettive sono mantenute dalle stesse
forze che generano i legami nel cristallo: alla fin fine forze tra
elettroni, ma tra elettroni legati.
> l'aria attorno ad una stufetta raggiante è quasi fredda, mentre in una
> convettiva è molto calda. Inoltre, considerando pure di assimilare il
> corpo caldo al corpo nero, con uno spettro tipico, l'effetto
> riscaldante dovrebbe essere piuttosto sensibile dallo spettro di
> assorbimento dell'ossigeno e dell'azoto : che hanno assorbimenti
> debolissimi sia nell'infrarosso che nelle microonde (diversamente da
> metano, CO2, ozono, e sopra tutti il vapore acqueo). Quindi se il
> corpo caldo scaldasse l'aria solo per irraggiamento, gli effetti
> sarebbero veramente bassi.
ricevi la radiazione ti puoi anche scottare.
--
Elio Fabri
Soviet_Mario
Dec 13, 2011, 2:32:09 PM12/13/11
to
Il 13/12/2011 11:15, Luciano Buggio ha scritto:
> On 10 Dic, 10:22, lionelgreenstreet<lionelgreenstr...@gmail.com>
> wrote:
>
> (cut)
> Considero il fenomeno della conduzione
>> termica: questa è generata (correggetemi dove sbaglio) dai fononi,
>> ovvero da quanti di moto vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli
>> atomi del reticolo del solido.
>
> Scusa, ma non capisco perchè introdurre questa misteriosa entità (i
> fononi), quando pare sufficiente ipotizzzare che siano semnplicemnte i
> fotoni di calore che si propagano,
abbi pazienza, ma se tu prendi una sorgente infrarossa
> On 10 Dic, 10:22, lionelgreenstreet<lionelgreenstr...@gmail.com>
> wrote:
>
> (cut)
> Considero il fenomeno della conduzione
>> termica: questa è generata (correggetemi dove sbaglio) dai fononi,
>> ovvero da quanti di moto vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli
>> atomi del reticolo del solido.
>
> Scusa, ma non capisco perchè introdurre questa misteriosa entità (i
> fononi), quando pare sufficiente ipotizzzare che siano semnplicemnte i
> fotoni di calore che si propagano,
(diciamo anche regolabile in spettro agendo su T), la metti
davanti a un rivelatore, interponi un mezzo del materiale in
questione, e lo scopri completamente OPACO alla radiazione
data, non dovrai concludere che la propagazione di fotoni IR
al suo interno debba essere del pari praticamente
inesistente come tale ?
Il fonone invece è un "onda di materia", un onda elastica, e
prescinde dalla trasparenza alle radiazioni.
> molto lentamente, all'interno del
> corpo temicamente conduttore, mettendo in agitazione gli atomi che
> incontrano, se vuoi, con la dinamica dello "scattering" della luce
> quando attraversa un mezzo trasparente,
non sono per niente trasparenti all'infrarosso. Anzi, i
pochi mezzi ben trasparenti all'infrarosso, sono cristalli
salini puri (tipo NaCl). Già un banale vetro ha delle
regioni di cattiva trasparenza, non parliamo di un metallo,
impenetrabile già a strati di poche decine di atomi (come
certi vetri atermici dorati o argentati anti-infrarosso, che
al Vis sono trasparenti al 60-70 % almeno, all'IR a stento
al 5 %).
> col fotone che provoca
> l'eccitazione dell'atomo, venendo "assorbito", atomo quale poi,
> diseccitandosi (decadendo) riemette in tutte le direzioni (qui con
> interferenza costruttiva o distruttiva a seconda delle direzioni)
>
> (cut)
>> Esempio: come fa un metallo a riscaldare l'aria circostante? Mi sono
>> dato una mezza risposta (quando le oscillazioni degli atomi decadono,
>> viene emessa una radiazione associata e quindi il fonone si
>> "trasforma" in fotone),
>
> Ecco, vedi?
> Lo dici qui tu stesso: basta aggiungere che l'eccitazioe (prima del
> decadimanto) è sempre dovuta a fotoni di calore.
che il metallo scalda L'ARIA praticamente solo per
convezione e conduzione.
Per irraggiamento scalda solo il muro, la mano, etc
Anzi ci sono fiamme caldissime, roba da 2500 gradi o oltre,
tipo la ossidrica, in cui il plasma medesimo ha
un'emissività ridicola nell'IR, e puoi tenerci la mano di
lato a 5 cm senza avvertire che un po' di tepore.
Ora noi sappiamo per il principio di Rydberg, che un sistema
è in grado di emettere quello che è in grado di assorbire.
Quindi l'aria caldissima, emette poco o punto ed assorbe
pure poco o punto. Allora la lamiera calda deve scaldarla in
un modo diverso.
Le molecole di aria che urtano la lamiera rovente,
normalmente rimbalzano arricchite di energia cinetica, per
dirla in modo banale.
>
> Poichè qui vedo che si parla anche del diamante, a proposito della
> bassa velocità dei fotoni della frequenza del calore nel corpo
quelli UV rallentano di più ancora (infatti l'indice di
rifrazione è proporzionale alla frequenza)
> termicamente conduttore, osserverei (ma forse non c'entra nulla) che
> il diamante, ottimo conduttore di calore, è il materiale con il più
> alto indice di rifrazione (la luce vi viaggia a velocità circa
> dimezzata).
ciao
Soviet
>
> Luciano Buggio
> http://www.lucianobuggio.altervista.org
Tetis
Dec 13, 2011, 6:11:13 PM12/13/11
to
cometa_luminosa scriveva il 12/12/2011 :
Ma non è un esempio contrario alla "regola" che dice lionelgreenstreet,
mi sembra che lui non dica che un buon conduttore termico è anche un
buon conduttore elettrico, bensì il contrario, il diamante non è un
buon conduttore elettrico (se puro) quindi non gli si applica a priori
la regola ipotizzata.
Per contro la conducibilità termica di origine elettronica sarà sempre
elevata in un conduttore elettrico con un livello di conducibilità di
tipo metallico, se questa conducibilità può essere attribuita alla
densità elettronica, piuttosto che ad elevato cammino libero medio.
Quindi nella gran parte dei casi un conduttore con una conducibilità
elettrica di tipo ordinario e di tenore metallico condurrà quanto meno
discretamente. Le eccezioni possono venire da cammini liberi medi molto
alti a fronte di una densità degli stati di conduzione non troppo
nutrita.
Sull'inverso invece non c'è affatto da aspettarsi che una buona
conduzione termica fononica abbia a favorire in alcun modo la
conduzione elettrica.
Eventuali eccezioni sono da cercare fra i materiali a conduzione
"confinata 2d, 1d", come fra i materiali adatti alla superconduzione ad
alta temperatura (per analogi meccanismi), possono esistere rarissimi
materiali non metallici con proprietà elettriche di conduzione
sorprendentemente valide, ma che sono pessimi conduttori termici. Il
più comune è la grafite: conduce elettricamente non troppo meno del
mercurio, e quasi quanto una lega cromo-nickel (ottimo conduttore
termico) ma pessimo conduttore termico.
mi sembra che lui non dica che un buon conduttore termico è anche un
buon conduttore elettrico, bensì il contrario, il diamante non è un
buon conduttore elettrico (se puro) quindi non gli si applica a priori
la regola ipotizzata.
Per contro la conducibilità termica di origine elettronica sarà sempre
elevata in un conduttore elettrico con un livello di conducibilità di
tipo metallico, se questa conducibilità può essere attribuita alla
densità elettronica, piuttosto che ad elevato cammino libero medio.
Quindi nella gran parte dei casi un conduttore con una conducibilità
elettrica di tipo ordinario e di tenore metallico condurrà quanto meno
discretamente. Le eccezioni possono venire da cammini liberi medi molto
alti a fronte di una densità degli stati di conduzione non troppo
nutrita.
Sull'inverso invece non c'è affatto da aspettarsi che una buona
conduzione termica fononica abbia a favorire in alcun modo la
conduzione elettrica.
Eventuali eccezioni sono da cercare fra i materiali a conduzione
"confinata 2d, 1d", come fra i materiali adatti alla superconduzione ad
alta temperatura (per analogi meccanismi), possono esistere rarissimi
materiali non metallici con proprietà elettriche di conduzione
sorprendentemente valide, ma che sono pessimi conduttori termici. Il
più comune è la grafite: conduce elettricamente non troppo meno del
mercurio, e quasi quanto una lega cromo-nickel (ottimo conduttore
termico) ma pessimo conduttore termico.
Luciano Buggio
Dec 14, 2011, 6:53:41 AM12/14/11
to
On 12 Dic, 20:10, Soviet_Mario <Soviet.Ma...@CCCP.MIR> wrote:
> Il 10/12/2011 10:22, lionelgreenstreet ha scritto:
>
> > Salve a tutti,
> > ho un dubbio sul quale vorrei chiedere il vostro parere. Io ho sempre
> > ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore elettrico=buon
> > conduttore termico. Vedi i metalli.
>
> come trend "medio", spannometrico, non è poi da buttare. MA
> come regola non è accettabile. Evidentemente non conoscevi
> il coefficiente di conducibilità termica ed elettrica del
> DIAMANTE. In particolare se puro, è tra i migliori isolanti,
> e anche termicamente un conduttore così buono che umilia
> rame ed argento, molto famosi.
Per sapere se un materiale è un buon conduttore termico o un isolante,
> Il 10/12/2011 10:22, lionelgreenstreet ha scritto:
>
> > Salve a tutti,
> > ho un dubbio sul quale vorrei chiedere il vostro parere. Io ho sempre
> > ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore elettrico=buon
> > conduttore termico. Vedi i metalli.
>
> come trend "medio", spannometrico, non è poi da buttare. MA
> come regola non è accettabile. Evidentemente non conoscevi
> il coefficiente di conducibilità termica ed elettrica del
> DIAMANTE. In particolare se puro, è tra i migliori isolanti,
> e anche termicamente un conduttore così buono che umilia
> rame ed argento, molto famosi.
basta toccarlo con una mano: se lo sento freddo è un buon conduttore;
pensa alla sensazione toccando il legno ed il ferro.
Ciò vuol dire che nell'isolante il calore della mano non si propaga,
ma resta iniziamente in superficie (ciò che avverto - nessuna
sensazioene di calore - è la temperatura della mia mano).
Se tocco ferro invece il calore si propaga velocente e non resta
inizialmente tutto sulla superficie. se continuo a tenere la mano a
contatto dopo un po non lo sento pù freddo.
Limitiamoci al buon conduttore metallico.
1) il tempo che ci vuole perchè io cominci a non sentirlo più freddo
dipende dal volume del corpo metallico (con un volume idealmente
infinito continuerò a sentirlo sempre freddo)?
2) E' stata misurata la velocità con cui il calore si propaga nel
ferro?
3) E' stata misurata la velocità con cui il calore si propaga nel
diamante?
Ciao.
Luciano Buggio
http://www.lucianobuggio.altervista.org
cometa_luminosa
Dec 19, 2011, 2:10:52 PM12/19/11
to
On Dec 14, 12:11 am, Tetis <lje...@yahoo.it> wrote:
> cometa_luminosa scriveva il 12/12/2011 :
> > Uno forse degli esempi piu' eclatanti di materiali che confutano la
> > regola e' il diamante: ottimo isolante elettrico ed ottimo conduttore
> > termico.
> >http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity
> >http://it.wikipedia.org/wiki/Conducibilit%C3%A0_termica
>
> Ma non è un esempio contrario alla "regola" che dice lionelgreenstreet,
> mi sembra che lui non dica che un buon conduttore termico è anche un
> buon conduttore elettrico, bensì il contrario, il diamante non è un
> buon conduttore elettrico (se puro) quindi non gli si applica a priori
> la regola ipotizzata.
E' vero, infatti mi ero riferito solo alla parte iniziale del suo
post, dove diceva:
> Sull'inverso invece non c'è affatto da aspettarsi che una buona
> conduzione termica fononica abbia a favorire in alcun modo la
> conduzione elettrica.
> Eventuali eccezioni sono da cercare fra i materiali a conduzione
> "confinata 2d, 1d", come fra i materiali adatti alla superconduzione ad
> alta temperatura (per analogi meccanismi), possono esistere rarissimi
> materiali non metallici con proprietà elettriche di conduzione
> sorprendentemente valide, ma che sono pessimi conduttori termici. Il
> più comune è la grafite: conduce elettricamente non troppo meno del
> mercurio, e quasi quanto una lega cromo-nickel (ottimo conduttore
> termico) ma pessimo conduttore termico.
Probabilmente un'altro caso e' questo:
http://it.wikipedia.org/wiki/Polimeri_conduttori
http://tinyurl.com/7kowhgk (pag. 14 di questo pdf)
dico "probabilmente" perche' ad intuito credo che la conducibilita'
termica sia bassa.
> cometa_luminosa scriveva il 12/12/2011 :
> > Uno forse degli esempi piu' eclatanti di materiali che confutano la
> > regola e' il diamante: ottimo isolante elettrico ed ottimo conduttore
> > termico.
> >http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity
> >http://it.wikipedia.org/wiki/Conducibilit%C3%A0_termica
>
> Ma non è un esempio contrario alla "regola" che dice lionelgreenstreet,
> mi sembra che lui non dica che un buon conduttore termico è anche un
> buon conduttore elettrico, bensì il contrario, il diamante non è un
> buon conduttore elettrico (se puro) quindi non gli si applica a priori
> la regola ipotizzata.
post, dove diceva:
<<Io ho sempre ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore
elettrico=buon conduttore termico>>.
elettrico=buon conduttore termico>>.
> Per contro la conducibilità termica di origine elettronica sarà sempre
> elevata in un conduttore elettrico con un livello di conducibilità di
> tipo metallico, se questa conducibilità può essere attribuita alla
> densità elettronica, piuttosto che ad elevato cammino libero medio.
> Quindi nella gran parte dei casi un conduttore con una conducibilità
> elettrica di tipo ordinario e di tenore metallico condurrà quanto meno
> discretamente. Le eccezioni possono venire da cammini liberi medi molto
> alti a fronte di una densità degli stati di conduzione non troppo
> nutrita.
Questo e' il caso di alcuni semiconduttori, se ricordo bene, giusto?
> elevata in un conduttore elettrico con un livello di conducibilità di
> tipo metallico, se questa conducibilità può essere attribuita alla
> densità elettronica, piuttosto che ad elevato cammino libero medio.
> Quindi nella gran parte dei casi un conduttore con una conducibilità
> elettrica di tipo ordinario e di tenore metallico condurrà quanto meno
> discretamente. Le eccezioni possono venire da cammini liberi medi molto
> alti a fronte di una densità degli stati di conduzione non troppo
> nutrita.
> Sull'inverso invece non c'è affatto da aspettarsi che una buona
> conduzione termica fononica abbia a favorire in alcun modo la
> conduzione elettrica.
> Eventuali eccezioni sono da cercare fra i materiali a conduzione
> "confinata 2d, 1d", come fra i materiali adatti alla superconduzione ad
> alta temperatura (per analogi meccanismi), possono esistere rarissimi
> materiali non metallici con proprietà elettriche di conduzione
> sorprendentemente valide, ma che sono pessimi conduttori termici. Il
> più comune è la grafite: conduce elettricamente non troppo meno del
> mercurio, e quasi quanto una lega cromo-nickel (ottimo conduttore
> termico) ma pessimo conduttore termico.
http://it.wikipedia.org/wiki/Polimeri_conduttori
http://tinyurl.com/7kowhgk (pag. 14 di questo pdf)
dico "probabilmente" perche' ad intuito credo che la conducibilita'
termica sia bassa.
Soviet_Mario
Dec 19, 2011, 1:08:08 PM12/19/11
to
Il 14/12/2011 12:53, Luciano Buggio ha scritto:
> On 12 Dic, 20:10, Soviet_Mario<Soviet.Ma...@CCCP.MIR> wrote:
>> Il 10/12/2011 10:22, lionelgreenstreet ha scritto:
>>
>>> Salve a tutti,
>>> ho un dubbio sul quale vorrei chiedere il vostro parere. Io ho sempre
>>> ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore elettrico=buon
>>> conduttore termico. Vedi i metalli.
>>
>> come trend "medio", spannometrico, non è poi da buttare. MA
>> come regola non è accettabile. Evidentemente non conoscevi
>> il coefficiente di conducibilità termica ed elettrica del
>> DIAMANTE. In particolare se puro, è tra i migliori isolanti,
>> e anche termicamente un conduttore così buono che umilia
>> rame ed argento, molto famosi.
>
> Per sapere se un materiale è un buon conduttore termico o un isolante,
> basta toccarlo con una mano: se lo sento freddo è un buon conduttore;
è un buon conduttore più freddo di me : altrimenti lo sento
> On 12 Dic, 20:10, Soviet_Mario<Soviet.Ma...@CCCP.MIR> wrote:
>> Il 10/12/2011 10:22, lionelgreenstreet ha scritto:
>>
>>> Salve a tutti,
>>> ho un dubbio sul quale vorrei chiedere il vostro parere. Io ho sempre
>>> ritenuto valida l'equivalenza buon conduttore elettrico=buon
>>> conduttore termico. Vedi i metalli.
>>
>> come trend "medio", spannometrico, non è poi da buttare. MA
>> come regola non è accettabile. Evidentemente non conoscevi
>> il coefficiente di conducibilità termica ed elettrica del
>> DIAMANTE. In particolare se puro, è tra i migliori isolanti,
>> e anche termicamente un conduttore così buono che umilia
>> rame ed argento, molto famosi.
>
> Per sapere se un materiale è un buon conduttore termico o un isolante,
> basta toccarlo con una mano: se lo sento freddo è un buon conduttore;
CALDO !
> pensa alla sensazione toccando il legno ed il ferro.
> Ciò vuol dire che nell'isolante il calore della mano non si propaga,
Se è più caldo, fa il percorso inverso.
> ma resta iniziamente in superficie (ciò che avverto - nessuna
> sensazioene di calore - è la temperatura della mia mano).
> Se tocco ferro invece il calore si propaga velocente e non resta
> inizialmente tutto sulla superficie. se continuo a tenere la mano a
> contatto dopo un po non lo sento pù freddo.
minuti : si mettono completamente in equilibrio termico.
Capita più facilmente se tutta la periferia dell'oggetto è
in contatto con la mano. Se impugni una lunga barra di
ferro, non si metterà MAI in equilibrio termico con te,
salvo che T.A. sia uguale a T.Mano (nel qual caso sarebbe in
equilibrio già dal principio). Questo perchè il calore non
si limita a "riempire" il materiale, ma poi ne fugge
nell'ambiente, si hanno dispersioni.
Ti faccio un caso più chiaro.
La padella di alluminio fonde a 660°
La fiamma a metano sta attorno a 1800°.
Bene, se metti la padella sul gas, malgrado i più di 1100°
di differenza, sostanzialmente non fonderà mai, perché il
calore che affluisce viene equilibrato dal calore dissipato
a soglie di pareggio molto inferiori a 660°.
Se invece la stessa padella la chiudi in una stufa con un
bel pieno di fascine di legna e la stufa tira bene e sai
dosare l'aria il giusto (non parliamo di CARBONE, con cui
arrivi vicino a fondere lo stesso ferro, se vai di mantice
!), allora troverai la padella tutta ammosciata, pure il
vetro delle lampadine, che rammollisce a 700°. E ciò
malgrado in stufa difficilmente riesci a raggiungere i 1000
anche solo localmente.
Il punto è che l'intero ambiente da ogni direzione è più
caldo, di poco che sia, del punto di fusione, e la padella
non solo non irraggia efficacemente, ma assorbe più
infrarossi di quelli che riesce a emettere da ogni
direzione. E si porta grossomodo alla stessa temperatura
media interna. E rammollisce o fonde.
>
> Limitiamoci al buon conduttore metallico.
>
> 1) il tempo che ci vuole perchè io cominci a non sentirlo più freddo
> dipende dal volume del corpo metallico (con un volume idealmente
> infinito continuerò a sentirlo sempre freddo)?
la CAPACITA' termica. Ma ancora più del volume conta la
forma della superficie. Se tocchi un radiatore alettato
della stessa massa di una sfera, col cavolo che lo porti
alla stessa T della mano !
Idem se prendi in un angolino un quadrato di zanzariera di
acciaio a maglia fina, l'altro angolo lo puoi senza problemi
portare sul gas al calor rosso. E non sentirai l'angolo
pinzato tra le dita nemmeno diventare tiepido. Il calore si
disperde efficacemente (irraggiamento e convezione) nel
tragitto dei fili tessuti tra il gas e il dito. Non parlo di
un lenzuolo di rete : un 15x15 cm può bastare. Se il filo è
grosso, più grande anche la rete.
> 2) E' stata misurata la velocità con cui il calore si propaga nel
> ferro?
Ma che diamine di domanda sarebbe ? E' ben di questo che
stiamo parlando, no ?
Normalmente si misurano in W su metro su grado (la
definizione operativa sarebbe Watt x metro diviso
metroquadro per grado)
Sono misurati per ogni elemento e per miriadi di composti
puri, e per ragioni tecniche anche per molti materiali edili
e compositi, per stimare le dispersioni, i ponti termici etc etc
> 3) E' stata misurata la velocità con cui il calore si propaga nel
> diamante?
A T.A. è molto superiore al rame e all'argento, i migliori
tra i metalli.
Non capisco tanto bene dove vorresti andare a parare ...
ciao
Soviet
Luciano Buggio
Dec 20, 2011, 6:56:10 AM12/20/11
to
On 13 Dic, 20:32, Soviet_Mario <Soviet.Ma...@CCCP.MIR> wrote:
> Il 13/12/2011 11:15, Luciano Buggio ha scritto:
>
> > On 10 Dic, 10:22, lionelgreenstreet<lionelgreenstr...@gmail.com>
> > wrote:
>
> > (cut)
> > Considero il fenomeno della conduzione
> >> termica: questa è generata (correggetemi dove sbaglio) dai fononi,
> >> ovvero da quanti di moto vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli
> >> atomi del reticolo del solido.
>
> > Scusa, ma non capisco perchè introdurre questa misteriosa entità (i
> > fononi), quando pare sufficiente ipotizzzare che siano semnplicemnte i
> > fotoni di calore che si propagano,
>
> abbi pazienza, ma se tu prendi una sorgente infrarossa
> (diciamo anche regolabile in spettro agendo su T), la metti
> davanti a un rivelatore, interponi un mezzo del materiale in
> questione, e lo scopri completamente OPACO alla radiazione
> data, non dovrai concludere che la propagazione di fotoni IR
> al suo interno debba essere del pari praticamente
> inesistente come tale ?
Forse la IR sì.
> Il 13/12/2011 11:15, Luciano Buggio ha scritto:
>
> > On 10 Dic, 10:22, lionelgreenstreet<lionelgreenstr...@gmail.com>
> > wrote:
>
> > (cut)
> > Considero il fenomeno della conduzione
> >> termica: questa è generata (correggetemi dove sbaglio) dai fononi,
> >> ovvero da quanti di moto vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli
> >> atomi del reticolo del solido.
>
> > Scusa, ma non capisco perchè introdurre questa misteriosa entità (i
> > fononi), quando pare sufficiente ipotizzzare che siano semnplicemnte i
> > fotoni di calore che si propagano,
>
> abbi pazienza, ma se tu prendi una sorgente infrarossa
> (diciamo anche regolabile in spettro agendo su T), la metti
> davanti a un rivelatore, interponi un mezzo del materiale in
> questione, e lo scopri completamente OPACO alla radiazione
> data, non dovrai concludere che la propagazione di fotoni IR
> al suo interno debba essere del pari praticamente
> inesistente come tale ?
Ma non può essere che la IR, eccitando gli atomi, ha indotto
radiazione di calore a freqeunze anche più basse, e che questi fotoni,
magari col meccanismo dello scattering, per cui si rinnovano
continuamente, continuino a propagarsi "lentamente e disordinatamente"
dentro il corpo, con coefficiente di assorbimento pressochè nullo,
magari con difficoltà ad uscirne (determinando così irraggiamento) per
via di una qualche barriera di potenziale al confine del corpo stesso?
Lo escludi categoricamnte?
Per quanto riguarda questa barriera, due cose, a ruota libera.
1) - Il coeffienete di riflessione interna nei materiali
trasparenti(da mezzo più denso a mezzo meno denso, o vuoto) è per la
luce maggiore di quello della riflesione esterna (da mezzo meno denso,
o vuoto, a mezzo più denso): mi pare di ricordare che questa
differenza sia notevole nel diamante (nel quale peraltro
l'assorbimento è quasi nullo e la velocità di propgazione della luce
dimezzata).
Ciò significa che il corpo è più capace di "assorbire " (nel senso di
incamerare) che di "emettere" ciò che ha assorbito.
2) - Nella forforescenza la luce ricevuta ha frequenza mediamente
maggiore di quella riemessa (come IR rispetto ai fotoni di calore
mobilitati come da me ipotizzato sopra), e ci vogliono dei minuti,
dopo aver spento la sorgente luminosa esterna, perchè la madonnina
forforescene cessi di emettere, come se i fotoni di luce verdina
facessero molti tentativi, sbattendo contro una barriera superficiale,
prima di poter uscire.
Tra parentesi, vent'anni fa circa ho fatto degli esperimenti con la
madonnina, ed ho trovato, tra l'altro, che, una volta cessata
l'emissine, mettendo la statuina a scaldarsi in una padella fino al
rammollimento, essa riprende ad emettere, nel buio della cucina, fino
ad esaurimento dell'emissione, dopo un minuto o giù di lì. Spento il
fuoco e fatta raffredare, sempre al buio, e riacceso poi il fuoco
fino a farla di nuovo rifondere, non emette più.
Bisogna ricaricarla alla luce (usavo un filtro blu - carta di
caramella) per ritornare al punto di partenza.
Soviet_Mario
Dec 23, 2011, 11:06:24 AM12/23/11
to
Il 20/12/2011 12:56, Luciano Buggio ha scritto:
> On 13 Dic, 20:32, Soviet_Mario<Soviet.Ma...@CCCP.MIR> wrote:
>> Il 13/12/2011 11:15, Luciano Buggio ha scritto:
>>
>>> On 10 Dic, 10:22, lionelgreenstreet<lionelgreenstr...@gmail.com>
>>> wrote:
>>
>>> (cut)
>>> Considero il fenomeno della conduzione
>>>> termica: questa ￜ generata (correggetemi dove sbaglio) dai fononi,
> On 13 Dic, 20:32, Soviet_Mario<Soviet.Ma...@CCCP.MIR> wrote:
>> Il 13/12/2011 11:15, Luciano Buggio ha scritto:
>>
>>> On 10 Dic, 10:22, lionelgreenstreet<lionelgreenstr...@gmail.com>
>>> wrote:
>>
>>> (cut)
>>> Considero il fenomeno della conduzione
>>>> ovvero da quanti di moto vibrazionale dovuti alle oscillazioni degli
>>>> atomi del reticolo del solido.
>>
>>> Scusa, ma non capisco perchￜ introdurre questa misteriosa entitￜ (i
>>>> atomi del reticolo del solido.
>>
>>> fononi), quando pare sufficiente ipotizzzare che siano semnplicemnte i
>>> fotoni di calore che si propagano,
>>
>> abbi pazienza, ma se tu prendi una sorgente infrarossa
>> (diciamo anche regolabile in spettro agendo su T), la metti
>> davanti a un rivelatore, interponi un mezzo del materiale in
>> questione, e lo scopri completamente OPACO alla radiazione
>> data, non dovrai concludere che la propagazione di fotoni IR
>> al suo interno debba essere del pari praticamente
>> inesistente come tale ?
>
> Forse la IR sￜ.
>>> fotoni di calore che si propagano,
>>
>> abbi pazienza, ma se tu prendi una sorgente infrarossa
>> (diciamo anche regolabile in spettro agendo su T), la metti
>> davanti a un rivelatore, interponi un mezzo del materiale in
>> questione, e lo scopri completamente OPACO alla radiazione
>> data, non dovrai concludere che la propagazione di fotoni IR
>> al suo interno debba essere del pari praticamente
>> inesistente come tale ?
>
> Ma non puￜ essere che la IR, eccitando gli atomi, ha indotto
> radiazione di calore a freqeunze anche piￜ basse, e che questi fotoni,
> magari col meccanismo dello scattering, per cui si rinnovano
> continuamente, continuino a propagarsi "lentamente e disordinatamente"
> dentro il corpo, con coefficiente di assorbimento pressochￜ nullo,
> continuamente, continuino a propagarsi "lentamente e disordinatamente"
> magari con difficoltￜ ad uscirne (determinando cosￜ irraggiamento) per
> via di una qualche barriera di potenziale al confine del corpo stesso?
> Lo escludi categoricamnte?
>
> Per quanto riguarda questa barriera, due cose, a ruota libera.
>
> 1) - Il coeffienete di riflessione interna nei materiali
> trasparenti(da mezzo piￜ denso a mezzo meno denso, o vuoto) ￜ per la
> Lo escludi categoricamnte?
>
> Per quanto riguarda questa barriera, due cose, a ruota libera.
>
> 1) - Il coeffienete di riflessione interna nei materiali
> luce maggiore di quello della riflesione esterna (da mezzo meno denso,
> o vuoto, a mezzo piￜ denso): mi pare di ricordare che questa
> differenza sia notevole nel diamante (nel quale peraltro
> l'assorbimento ￜ quasi nullo e la velocitￜ di propgazione della luce
> dimezzata).
> Ciￜ significa che il corpo ￜ piￜ capace di "assorbire " (nel senso di
> incamerare) che di "emettere" ciￜ che ha assorbito.
uhm ... ma se stai parlando di mezzi trasparenti, che
c'azzeccano la capacitￜ di assorbire o emettere ? Il
diamante nel visibile non assorbe una cippa (e manco ci
emette), comincia ad assorbire qualcosa mi pare sotto i
500-600 cm^-1 (siamo alla fine, parte bassa, dell'IR medio),
e non ￜ che sia poi cosￜ tanto opaco manco lￜ.
>
> 2) - Nella forforescenza la luce ricevuta ha frequenza mediamente
> maggiore di quella riemessa (come IR rispetto ai fotoni di calore
> mobilitati come da me ipotizzato sopra),
nasce da un processo ben definito : l'intersystem crossing
(un fenomeno proibito da un'inversione di spin di un
elettrone eccitato). Questa considerazione, l'eccitazione
elettronica, praticamente circoscrive il campo della
fosforescenza all'ultravioletto e visibile.
Nell'infrarosso gli elettroni (non so nei metalli !) nelle
sostanze covalenti e/o ioniche non vengono mai eccitati, e
rimangono vincolati alla regola di PAULI. Ergo niente
disaccoppiamento ed inversione degli spin.
Forse volevi parlare di fluorescenza piￜ che di
fosforescenza. Un analogo si verifica in ogni campo mi pare
: ogni radiazione assorbita puￜ essere termalizzata.
> e ci vogliono dei minuti,
> forforescene cessi di emettere, come se i fotoni di luce verdina
> facessero molti tentativi, sbattendo contro una barriera superficiale,
> prima di poter uscire.
uhm .. questa ￜ vera fosforescenza, e non la possiamo
> facessero molti tentativi, sbattendo contro una barriera superficiale,
> prima di poter uscire.
invocare per l'infrarosso, che non infastidisce gli spin
elettronici.
>
> Tra parentesi, vent'anni fa circa ho fatto degli esperimenti con la
> madonnina, ed ho trovato, tra l'altro, che, una volta cessata
> l'emissine, mettendo la statuina a scaldarsi in una padella fino al
> rammollimento, essa riprende ad emettere, nel buio della cucina, fino
> fuoco e fatta raffredare, sempre al buio, e riacceso poi il fuoco
> fino a farla di nuovo rifondere, non emette piￜ.
> Bisogna ricaricarla alla luce (usavo un filtro blu - carta di
> caramella) per ritornare al punto di partenza.
Questo non me lo so spiegare : ￜ possibile che ci siano
> caramella) per ritornare al punto di partenza.
alcune conformazioni atomiche del solido particolarmente
resistenti al decadimento, tali che la loro fosforescenza
sarebbe piￜ lunga (non voglio arrivare a dire che ci siano
dei quantum dots naturali :-), e scaldandole modifichi
quell'intorno che stabilizzava il sistema.
Cmq un elettrone con spin invertito non tornerￜ mai a casa
(nell'orbitale iniziale) fin tanto che non lo inverta
nuovamente, ergo ￜ energia effettivamente "immagazzinata".
L'unico altro caso di direct long term light-storage ￜ nella
ISOMERIZZAZIONE di legami. So che stanno studiando delle
plastiche contenenti un pigmento rosso, derivato
dall'AZOBENZENE, che esiste in due conformazioni (cis di
alta energia e trans di bassa energia) cineticamente
isolabili. Assorbendo luce opportuna le molecole trans
passano a cis, e poi in assenza di cause scatenanti (che non
ricordo) restano tali. Ma se indotte ad isomerizzarsi,
restituiscono l'energia acquisita. Anche le opsine della
visione fanno quello scherzo, ma decadono da sole
rapidamente e non restano congelate ad alta energia :
avremmo una fotocamera invece di una cinepresa, e non ci
servirebbe a un cazzo :-)
ciao
Soviet
Tetis
Dec 23, 2011, 1:40:52 PM12/23/11
to
cometa_luminosa ci ha detto :
stesso range dei metalli, e densità degli stati nella regione di
conduzione più bassa non conosco semiconduttori intrinseci che
conducano come un metallo o come la grafite o come alcune perovskiti.
Come dicevo più avanti un motivo per cui il cammino libero medio può
aumentare è legato a fattori dimensionali, in due dimensioni le
proprietà di interazione con le vibrazioni reticolari sono differenti
perché cambia il volume di fase nelle sezioni d'urto. Nei fili la
situazione è ancora differente per ragioni più sottili. La più semplice
di queste ragioni è che gli elettroni o vanno avanti o vanno indietro,
per così dire, e quindi si parla di trasporto balistico. Ma il problema
più serio legato al diverso spazio delle fasi è la decadenza
dell'ipotesi di "caos molecolare" che sta a fondamento della teoria di
Boltzmann, i sistemi unidimensionali non lineari sono spesso
completamente integrabili, e difettano di capacità di mixing e di
interazione fra i diversi modi, quindi lo scattering è molto attenuato
ed il cammino libero medio accresciuto e statisticamente anomalo.
>> Sull'inverso invece non c'è affatto da aspettarsi che una buona
>> conduzione termica fononica abbia a favorire in alcun modo la
>> conduzione elettrica.
>> Eventuali eccezioni sono da cercare fra i materiali a conduzione
>> "confinata 2d, 1d", come fra i materiali adatti alla superconduzione ad
>> alta temperatura (per analogi meccanismi), possono esistere rarissimi
>> materiali non metallici con proprietà elettriche di conduzione
>> sorprendentemente valide, ma che sono pessimi conduttori termici. Il
>> più comune è la grafite: conduce elettricamente non troppo meno del
>> mercurio, e quasi quanto una lega cromo-nickel (ottimo conduttore
>> termico) ma pessimo conduttore termico.
>
> Probabilmente un'altro caso e' questo:
> http://it.wikipedia.org/wiki/Polimeri_conduttori
> http://tinyurl.com/7kowhgk (pag. 14 di questo pdf)
>
> dico "probabilmente" perche' ad intuito credo che la conducibilita'
> termica sia bassa.
Si da alcuni polimeri opportunamente cristallizzati con elevato grado
di ordine, di purezza, di sottigliezza mi aspetto che possano fornire
vari tipi di eccezioni, proprio per le ragioni dimensionali che dicevo
prima. Però in genere nei polimeri dominano i legami di tipo carbonio
quindi il top reference rimane proprio la grafite ed i nanotubi per il
caso unidimensionale, le catene facilmente si ingarbugliano e
peggiorano la conducibilità pratica ottenibile rispetto al caso ideale.
Del resto se prendi la grafite e mescoli la conducibilità trasversa,
planare con quella assiale, i risultati peggiorano di molto.
Nello specifico, nel link che hai riportato mi sembra che nessuno dei
materiali giunga a conducibilità di tipo metallico, tutt'al più
arrivano al livello dei semiconduttori dopati, quindi tre ordini di
grandezza meno della grafite e dei peggiori metalli.
> On Dec 14, 12:11 am, Tetis <lje...@yahoo.it> wrote:
> Le eccezioni possono venire da cammini liberi medi molto
>> alti a fronte di una densità degli stati di conduzione non troppo
>> nutrita.
>
> Questo e' il caso di alcuni semiconduttori, se ricordo bene, giusto?
Non so, i semiconduttori hanno generalmente cammini liberi medi dello
> Le eccezioni possono venire da cammini liberi medi molto
>> alti a fronte di una densità degli stati di conduzione non troppo
>> nutrita.
>
> Questo e' il caso di alcuni semiconduttori, se ricordo bene, giusto?
stesso range dei metalli, e densità degli stati nella regione di
conduzione più bassa non conosco semiconduttori intrinseci che
conducano come un metallo o come la grafite o come alcune perovskiti.
Come dicevo più avanti un motivo per cui il cammino libero medio può
aumentare è legato a fattori dimensionali, in due dimensioni le
proprietà di interazione con le vibrazioni reticolari sono differenti
perché cambia il volume di fase nelle sezioni d'urto. Nei fili la
situazione è ancora differente per ragioni più sottili. La più semplice
di queste ragioni è che gli elettroni o vanno avanti o vanno indietro,
per così dire, e quindi si parla di trasporto balistico. Ma il problema
più serio legato al diverso spazio delle fasi è la decadenza
dell'ipotesi di "caos molecolare" che sta a fondamento della teoria di
Boltzmann, i sistemi unidimensionali non lineari sono spesso
completamente integrabili, e difettano di capacità di mixing e di
interazione fra i diversi modi, quindi lo scattering è molto attenuato
ed il cammino libero medio accresciuto e statisticamente anomalo.
>> Sull'inverso invece non c'è affatto da aspettarsi che una buona
>> conduzione termica fononica abbia a favorire in alcun modo la
>> conduzione elettrica.
>> Eventuali eccezioni sono da cercare fra i materiali a conduzione
>> "confinata 2d, 1d", come fra i materiali adatti alla superconduzione ad
>> alta temperatura (per analogi meccanismi), possono esistere rarissimi
>> materiali non metallici con proprietà elettriche di conduzione
>> sorprendentemente valide, ma che sono pessimi conduttori termici. Il
>> più comune è la grafite: conduce elettricamente non troppo meno del
>> mercurio, e quasi quanto una lega cromo-nickel (ottimo conduttore
>> termico) ma pessimo conduttore termico.
>
> Probabilmente un'altro caso e' questo:
> http://it.wikipedia.org/wiki/Polimeri_conduttori
> http://tinyurl.com/7kowhgk (pag. 14 di questo pdf)
>
> dico "probabilmente" perche' ad intuito credo che la conducibilita'
> termica sia bassa.
di ordine, di purezza, di sottigliezza mi aspetto che possano fornire
vari tipi di eccezioni, proprio per le ragioni dimensionali che dicevo
prima. Però in genere nei polimeri dominano i legami di tipo carbonio
quindi il top reference rimane proprio la grafite ed i nanotubi per il
caso unidimensionale, le catene facilmente si ingarbugliano e
peggiorano la conducibilità pratica ottenibile rispetto al caso ideale.
Del resto se prendi la grafite e mescoli la conducibilità trasversa,
planare con quella assiale, i risultati peggiorano di molto.
Nello specifico, nel link che hai riportato mi sembra che nessuno dei
materiali giunga a conducibilità di tipo metallico, tutt'al più
arrivano al livello dei semiconduttori dopati, quindi tre ordini di
grandezza meno della grafite e dei peggiori metalli.
Soviet_Mario
Dec 29, 2011, 10:34:44 AM12/29/11
to
Il 23/12/2011 19:40, Tetis ha scritto:
> cometa_luminosa ci ha detto :
>> On Dec 14, 12:11 am, Tetis <lje...@yahoo.it> wrote:
>
I tuoi post sono sempre miniere di preziosi.
> cometa_luminosa ci ha detto :
>> On Dec 14, 12:11 am, Tetis <lje...@yahoo.it> wrote:
>
Rimpiango solo che normalmente riesco a pescarci poco perché
ho delle reti scadenti.
Ma nello specifico ho trovato illuminante la descrizione dei
sistemi unidirezionali, sotto aspetti che ignoravo (pur da
appassionato delle fibre varie), indi ti ringrazio
ciao
Soviet
CUT ALL
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