Effetto fotoelettrico

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Luciano Buggio

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Jun 25, 2022, 6:05:03 AMJun 25
to
Chiedo scusa se la domanda può sembrare stupida, ma leggo in wikipedia:

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Nella fisica dello stato solido l'effetto fotoelettrico è il fenomeno fisico di interazione radiazione-materia caratterizzato dall'emissione di elettroni da una superficie, solitamente metallica, quando questa viene colpita da una radiazione elettromagnetica, ossia da fotoni aventi una certa lunghezza d'onda.

------

Vi si dice che la radiazione incidente deve avere una *certa* lunghezza d'onda.

Intendo che deve essere quella, non minore *né maggiore*: altrove ho trovato però, e credo che sia ciò che si ritiene, che la lunghezza d'onda (l'energia) puo essere, ed a maggior ragione, anche maggiore di quel *certo* valore.

Questo è quanto' si deduce dall'assunto che la luce consista di particelle che urtano gli elettroni, ed allora se riescono ad estrarli, collidendo, perchè dotati di una data energia, li estrarranno anche se quella energia è maggiore.

Vorrei che mi si dicesse come stanno le cose.
Quale delle due?

Luciano Buggio

4EverYoung

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Jun 25, 2022, 9:45:03 AMJun 25
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Il 25/06/2022 11:56, Luciano Buggio ha scritto:
> che la lunghezza d'onda (l'energia)

L'energia è proporzionale alla frequenza, quindi
inversamente alla lunghezza d'onda: E = h x nu

h costante di Planck
nu frequenza

https://it.wikipedia.org/wiki/Legge_di_Planck

Michele Falzone

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Jun 26, 2022, 3:55:03 AMJun 26
to
Il giorno sabato 25 giugno 2022 alle 15:45:03 UTC+2 4EverYoung ha scritto:
> Il 25/06/2022 11:56, Luciano Buggio ha scritto:
> > che la lunghezza d'onda (l'energia)
> L'energia è proporzionale alla frequenza, quindi
> inversamente alla lunghezza d'onda: E = h x nu
>

La domanda sorge spontanea perché?

MF

Luciano Buggio

unread,
Jun 26, 2022, 5:20:03 AMJun 26
to
Il giorno sabato 25 giugno 2022 alle 12:05:03 UTC+2 Luciano Buggio ha scritto:
> Chiedo scusa se la domanda può sembrare stupida, ma leggo in wikipedia:
>
> -------
>
>


> Nella fisica dello stato solido l'effetto fotoelettrico è il fenomeno fisico di interazione radiazione-materia caratterizzato dall'emissione di elettroni da una superficie, solitamente metallica, quando questa viene colpita da una radiazione elettromagnetica, ossia da fotoni aventi una certa lunghezza d'onda.
>
> ------
>
> Vi si dice che la radiazione incidente deve avere una *certa* lunghezza d'onda.
>

> Intendo che deve essere quella, non minore *né maggiore*: altrove ho trovato però, e credo che sia ciò che si ritiene, che la lunghezza d'onda (l'energia) puo essere, ed a maggior ragione, anche maggiore di quel *certo* valore.

Ops!

*minore* (se riferito alla lunghezza d'onda)di quel certo valore.

Giorgio Pastore

unread,
Jun 26, 2022, 4:10:04 PMJun 26
to
Il 26/06/22 09:52, Luciano Buggio ha scritto:
> Il giorno sabato 25 giugno 2022 alle 12:05:03 UTC+2 Luciano Buggio ha scritto:
>> Chiedo scusa se la domanda può sembrare stupida, ma leggo in wikipedia:
>....
>
>> Nella fisica dello stato solido l'effetto fotoelettrico è il fenomeno fisico di interazione radiazione-materia caratterizzato dall'emissione di elettroni da una superficie, solitamente metallica, quando questa viene colpita da una radiazione elettromagnetica, ossia da fotoni aventi una certa lunghezza d'onda.
>>
>> ------
>>
>> Vi si dice che la radiazione incidente deve avere una *certa* lunghezza d'onda.
>>
>
>> Intendo che deve essere quella, non minore *né maggiore*: altrove ho trovato però, e credo che sia ciò che si ritiene, che la lunghezza d'onda (l'energia) puo essere, ed a maggior ragione, anche minore di quel *certo* valore.

Ignora la frase molto infelice di wikipedia italiana (come al solito!).
La possibilità di fotoemissione vale per radiazione da una certa
lunghezza d'onda (che dipende dal metallo su cui incide la luce) in giù
(minore lunghezza d'ond = maggiore frequenza == maggiore energia).

Giorgio

PS un buon libro di fisica liceale dovrebbe essere meglio di wikipedia
italiana su molti argomenti.

pcf ansiagorod

unread,
Jun 27, 2022, 6:40:03 AMJun 27
to
> PS un buon libro di fisica liceale dovrebbe essere meglio di
> wikipedia italiana su molti argomenti.

L'Amaldi per me è meraviglioso; spero non incontri troppo la
disapprovazione delle persone che stimo perché mi crollerebbe
un (quasi) mito.

Michele Falzone

unread,
Jul 1, 2022, 8:50:03 AMJul 1
to
Anche se il modello proposto da Einstein funziona perfettamente, ma visto che l'emissione che avviene sicuramente a parità di potenza aumentando la frequenza ma anche a parità di frequenza aumentando la potenza , non riesco a spiegarmi come mai l'emissione è legata solo alla frequenza?

Per essere più chiaro anche se forse sbaglio, l'emissione logicamente non dovrebbe essere legata a un ___fenomeno___ che sia ___comune___ alle due cause?
MF

Giorgio Pastore

unread,
Jul 2, 2022, 3:00:03 AMJul 2
to
Il 01/07/22 11:50, Michele Falzone ha scritto:
....
> Anche se il modello proposto da Einstein funziona perfettamente, ma visto che l'emissione che avviene sicuramente a parità di potenza aumentando la frequenza ma anche a parità di frequenza aumentando la potenza , non riesco a spiegarmi come mai l'emissione è legata solo alla frequenza?

Al di sotto di un frequenza di soglia, con qualsiasi intensità non c'è
emissione.

Michele Falzone

unread,
Jul 2, 2022, 5:05:03 AMJul 2
to
Il giorno sabato 2 luglio 2022 alle 09:00:03 UTC+2 Giorgio Pastore ha scritto:
>
> Al di sotto di un frequenza di soglia, con qualsiasi intensità non c'è
> emissione.

P. S. È stata mai fatta una Verifica sperimentale del tipo:



Per data Potenza fissa si aumenta la frequenza fino a quando si nota l'emissione, per essere sicuri che incidano i fotoni della giusta energia, __successivamente__ a parità di frequanza si abbassa la potenza diciamo del 20% in meno, pur essendo presenti i fotoni con la giusta energia, continua a sussistere l'emissione?
Per piacere potresti citarli l'articolo in chiaro di questa prova.
Grazie

M F

Luciano Buggio

unread,
Jul 2, 2022, 11:20:03 AMJul 2
to
Non mi è chiara una cosa.
La superficie da cui gli elettroni vengono estratti è metallica.

Ciò vuol dire che gli elettroni estratti sono quelli di conduzione, liberi, presenti in particolare in superficie (e forse lì maggiormente addensati), e quindi non quelli vincolati negli atomi ai nuclei atomici?

Luciano Buggio

Giorgio Pastore

unread,
Jul 2, 2022, 3:00:03 PMJul 2
to
Il 02/07/22 12:06, Luciano Buggio ha scritto:
...
> Non mi è chiara una cosa.
> La superficie da cui gli elettroni vengono estratti è metallica.

Più precisamente è la superficie di un metallo.
>
> Ciò vuol dire che gli elettroni estratti sono quelli di conduzione, liberi,

dipende cosa intendi per "liberi". Sono pur sempre confinati nel metallo.

> presenti in particolare in superficie (e forse lì maggiormente addensati),

Non è detto.

> e quindi non quelli vincolati negli atomi ai nuclei atomici?

Più o meno. `ma non attaccarti troppo alla lettara a questa immagine di
elettroni divisi in due famiglie. Non ci sono modi per distinguere un
elettrone da un altro in un metallo.

Giorgio

Luciano Buggio

unread,
Jul 3, 2022, 6:25:03 AMJul 3
to
Grazie.

Comunque sia, con l'effetto fotoelettrico, come vien confermato da Compton, il fotone e l'elettrone vanno trattati come particelle ("palline", così trovo in rete, magari solo divulgativamente) che si urtano.

Ciò che non capisco è come questo urto provochi *l'estrazione*: l'elettrone, impattato dall'esterno, dovrebbe entrare ancor di più nel metallo, ed invece esce.
Mi puoi chiarire l< cosa?

Luciano Buggio

Davide Campagnari

unread,
Jul 4, 2022, 6:00:03 PMJul 4
to
On Saturday, 2 July 2022 at 11:05:03 UTC+2, Michele Falzone wrote:
> P. S. È stata mai fatta una Verifica sperimentale del tipo: [...]

Qui da me (Baden-Württemberg) esperimenti simili vengono fatti nelle classi che portano fisica alla maturità (esperimenti di Hallwachs).
Non se ne fa ogni volta un articolo :-) Credo che il primo sia:

"Ueber den Zusammenhang des Electrizitätsverlustes durch Beleuchtung mit der Lichtabsorption", Annalen der Physik 37, 1889, S. 666

ma magari piú tardi cerco meglio.

Davide C.

Giorgio Pastore

unread,
Jul 4, 2022, 6:50:04 PMJul 4
to
Il 02/07/22 10:24, Michele Falzone ha scritto:
Uno dei primi test sperimetali completi fu quello famoso di Millikan
https://journals.aps.org/pr/pdf/10.1103/PhysRev.7.355
va studiato con attenzione.

Giorgio

4EverGreen

unread,
Jul 5, 2022, 12:30:02 PMJul 5
to
Ma più che citare l'articolo, hai mai sentito parlare della
catastrofe ultravioletta di fine '800? Del premio nobel di
Einstein per l'effetto fotoelettrico? Niels Bhor? Inizi
della meccanica quantistica?
Se conosci il tedesco forse riesci a trovare gli articoli
originali :-)
Qui trovi un'interessante divulgazione, dal min.26 circa in
poi: https://www.youtube.com/watch?v=anss39MTlks&t=866s
Meccanica quantistica per scuole superiori:
https://www.youtube.com/watch?v=boUILnYPOsc

Michele Falzone

unread,
Jul 5, 2022, 7:00:03 PMJul 5
to
Il giorno sabato 2 luglio 2022 alle 09:00:03 UTC+2 Giorgio Pastore ha scritto:
>
> Al di sotto di un frequenza di soglia, con qualsiasi intensità non c'è
> emissione.

Scusami, ma non puoi dirmi che non esistono campi elettrici locali "onde" capaci
di vincere i legami atomici tali da permettere l'allontanamento degli elettroni per
essere poi convogliati opportunamente da due elettrodi esterni.
In continua quel campo viene ottenuto tramite una opportuna ddp che dipende dalla
distanza degli elettrodi e dalla temperatura del catodo, infatti per talune apparecchiature
si riscalda opportunamente per potere funzionare con ddp relativamente basse.

MF

Michele Falzone

unread,
Jul 5, 2022, 7:00:03 PMJul 5
to
Il giorno sabato 2 luglio 2022 alle 09:00:03 UTC+2 Giorgio Pastore ha scritto:
> I
> Al di sotto di un frequenza di soglia, con qualsiasi intensità non c'è
> emissione.

Sicuramente sono io ad essere poco chiaro ed anche se mi lascio trasportare
dalle mie personalissime convinzioni non allineate, un poco di fisica la conosco
anche se non quanto la conosci tu.
So che al di sotto di una data frequenza non esiste nessuna emissione, ma a
parità di frequenza "qualunque essa sia" aumentando la potenza dell'onda
incidente al di la di una certa soglia l'emettere di elettroni si presenta lo stesso,
soglia che dovrebbe dipendere anche dalla frequenza se non ricordo male,
quindi devo pensare che l'emissione debba dipendere ___sia___ dalla frequenza
a parità di potenze e ___sia___ della potenza a parità di frequenza.
Indipendentemente dalle mie convinzioni, anche se io parto proprio da quelle,
l'emissione dovrebbe dipendere da una "causa terza" legata ___sia___ alla potenze
e ___sia___ alla frequenza e qui mi fermo visto che non voglio parlare delle mie
convinzioni ma solo dei fatti che scaturiscono dalle verifiche sperimentali.
"Causa terza" che si presenta nei due casi presi in considerazione e non solo
legata alla frequenza.

MF

Giorgio Pastore

unread,
Jul 22, 2022, 12:35:03 AMJul 22
to
Il 03/07/22 11:55, Luciano Buggio ha scritto:
...
> Comunque sia, con l'effetto fotoelettrico, come vien confermato da Compton, il fotone e l'elettrone vanno trattati come particelle ("palline", così trovo in rete, magari solo divulgativamente) che si urtano.

>
> Ciò che non capisco è come questo urto provochi *l'estrazione*: l'elettrone, impattato dall'esterno, dovrebbe entrare ancor di più nel metallo, ed invece esce.
> Mi puoi chiarire l< cosa?

E' un fenomeno normale quanto spedisci un proiettile su un sistema di
molti bersagli, anche classicamente.
Fornisci energia e questa energia può ridistribuirsi in modo da
espellere elettroni in diverse direzioni.

Pensa a un sasso lanciato nell'acqua. Non ci sono "schizzi"?
E se lanci una boccia su un gruppo di altre su un tavolo da biliardo,
non ne troverai qualcuna che viaggia in direzione opposta a quella
incidente?

Però tieni presente che l'effetto fotoelettrico non è spiegabile in
termini di palline classiche. Almeno uno dei due ingredienti (radiazione
e.m. ed elettron) deve essere trattato quantisticamente.

Giorgio

Roberto Deboni DMIsr

unread,
Jul 22, 2022, 2:50:03 AMJul 22
to
On 25/06/2022 11:56, Luciano Buggio wrote:
> Chiedo scusa se la domanda può sembrare stupida, ma leggo in wikipedia:
>
> -------
>
>
> Nella fisica dello stato solido l'effetto fotoelettrico è il fenomeno fisico di interazione radiazione-materia caratterizzato dall'emissione di elettroni da una superficie, solitamente metallica, quando questa viene colpita da una radiazione elettromagnetica, ossia da fotoni aventi una certa lunghezza d'onda.
>
> ------
>
> Vi si dice che la radiazione incidente deve avere una *certa* lunghezza d'onda.

Chiaramente una definizione infelice perche' cosi' non si menziona la
frequenza di soglia o soglia fotoelettrica, che essendo una "soglia",
non si limita ad un certo valore.

Occorre arrivare a meta' pagina per scoprire la faccenda della soglia.

Luciano Buggio

unread,
Jul 22, 2022, 8:00:03 AMJul 22
to
Grazie.

Altrove ho trovato (posso ricercare) che c'è anche la "soglia" opposta, nel senso che c'è un limite superiore alla frequenza della radiazione in grado di produrre l'effetto.
Ti risulta?
L'intervallo, se così fosse, sarebbe molto esteso? Quanto?

Luciano Buggio

Luciano Buggio

unread,
Jul 22, 2022, 8:00:03 AMJul 22
to
Il giorno venerdì 22 luglio 2022 alle 06:35:03 UTC+2 Giorgio Pastore ha scritto:
> Il 03/07/22 11:55, Luciano Buggio ha scritto:
> ...

> > Comunque sia, con l'effetto fotoelettrico, come vien confermato da Compton, il fotone e l'elettrone vanno trattati come particelle ("palline", così trovo in rete, magari solo divulgativamente) che si urtano.
>
> >

> > Ciò che non capisco è come questo urto provochi *l'estrazione*: l'elettrone, impattato dall'esterno, dovrebbe entrare ancor di più nel metallo, ed invece esce.
> > Mi puoi chiarire l< cosa?
> E' un fenomeno normale quanto spedisci un proiettile su un sistema di
> molti bersagli, anche classicamente.
> Fornisci energia e questa energia può ridistribuirsi in modo da
> espellere elettroni in diverse direzioni.
>
> Pensa a un sasso lanciato nell'acqua. Non ci sono "schizzi"?
> E se lanci una boccia su un gruppo di altre su un tavolo da biliardo,
> non ne troverai qualcuna che viaggia in direzione opposta a quella
> incidente?

Quanto dici vale anche per l'effetto Compton?
Leggi qui le prime sei righe:
http://arpg-serv.ing2.uniroma1.it/patera/didattica/fis_mod/trasp_riv/Tipi/radiazioni/compton.html

L'angolo di diffusione può superare i 180°

> Però tieni presente che l'effetto fotoelettrico non è spiegabile in
> termini di palline classiche. Almeno uno dei due ingredienti (radiazione
> e.m. ed elettron) deve essere trattato quantisticamente.


Questo vale anche per l'effetto Compton? In quell'articolo (non l'ho letto tutto) mi pare non si faccia riferimento alla quantomeccanica, si tratta la cosa solo classicamente, mi par proprio in termini di palline (e l'articolo mi pare ad un alto livello).

Luciano Buggio
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