La teoria quantistica è tutto ciò da cui la fisica è governata, essendo uno dei suoi pilastri fondamentali. La sua creazione non è stata dovuta solo a un singolo scienziato, ma piuttosto grazie agli sforzi di vari progressi della fisica nel secolo scorso.
Grazie alla teoria quantistica, è possibile spiegare le varie caratteristiche o proprietà delle particelle atomiche e subatomiche. Allo stesso modo, designa un'unità di misura o valore per l'interazione tra energia e radiazione.
A causa della costante ricerca e dei contributi forniti nel campo della fisica, Max Planck è considerato il padre della teoria quantistica.. Ha preso precedenti indagini, progetti ed esperimenti, basandosi su di essi fino a quando non ha implementato e testato le proprie ipotesi.
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Un breve riassunto sul concetto di teoria quantistica e tutte le sue premesse
Dopo la postulazione della teoria della relatività o delle leggi di Newton, si pensava che il campo della fisica fosse completo. Tuttavia, nulla era più lontano dalla realtà in quel momento, poiché era stata raggiunta solo la punta dell'iceberg.
Tali leggi e premesse, sono stati applicati al mondo tangibile, per importare come è noto e può essere misurato. Ma cosa accadrebbe se al di là della comprensione dell'essere umano, un mondo totalmente microscopico si aprisse davanti a lui.
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Da quel pensiero Sorge la teoria quantistica, un postulato che pone le basi per la fisica quantistica. In questo senso, è un quadro teorico che spiega le interazioni che si verificano nel mondo atomico e subatomico. Descrive inoltre accuratamente la relazione tra energia e radiazione.
La teoria quantistica si basa principalmente sul fatto che il "quanto" è un'unità di misura, la più piccola che esista in fisica. Per mezzo di questa unità, le proprietà fisiche dell'energia, della radiazione o della materia possono essere calcolate con precisione.
Su scala nanometrica, i concetti di velocità, posizione, distanza o anche tempo, non si applicano allo stesso modo. Per questo, grazie alle deduzioni fatte da grandi personaggi della storia come Planck, Einstein e Bohr, tutto è cambiato.
Come nasce esattamente la concezione della teoria quantistica?
La nascita della teoria dei quanti è nata dopo aver compreso che le attuali leggi della fisica in quel momento non erano applicate alla luce. Cioè, i calcoli e le formule non supportavano l'idea che si aveva inizialmente sulla natura della luce.
Fin dall'inizio si è pensato che un "corpo nero" fosse capace di assorbire la radiazione e quindi emetterla come energia (luce). La luce obbedisce alle onde elettromagnetiche, quindi, a quel tempo, l'elettromagnetismo classico era ancora applicabile.
Gli scienziati hanno stabilito che, a una temperatura più alta, il corpo nero dovrebbe catturare più radiazioni e più energia. Pertanto, emetterebbe frequenze e lunghezze d'onda (colori) diverse, ma ciò non è accaduto.
Lo scienziato Max Planck, è stato colui che ha concluso che le teorie della fisica attuale, non ha funzionato sul piano dell'energia e della radiazione. Pertanto, è esattamente conosciuto con il titolo di padre della teoria quantistica.
La teoria quantistica di Planck: un postulato che ha ribaltato la scienza.
Nato nel 1858, Max Planck è stato un grande fisico e matematico di origine tedesca. All'epoca crebbe sotto il boom della fisica, interessandosi al campo sin dalla tenera età. Il suo più grande contributo è stato quello di dare scienza la costante di Planck insieme alla legge di Planckfondamentale per comprendere la teoria quantistica.
Arrivato all'anno 1900, la teoria quantistica di Planck, nasce principalmente attraverso un interrogatorio chiave. Qual è la natura della luce? A quel tempo, si sapeva qualcosa di molto diverso da quello che viene attualmente gestito.
Per dimostrare le sue ipotesi, Planck ha utilizzato il concetto di "corpo nero". In termini generali, di un oggetto con finalità ideali per un esperimento, in grado di assorbire ed emettere radiazioni. Questo corpo sarebbe in grado di assorbire tutta la radiazione circostante per poi propagarla sotto forma di luce, secondo una temperatura fissa.
Secondo Planck, deve essere in grado di farlo emettono tutti i tipi di lunghezze d'onda e frequenze o colori, in altre parole. Pertanto, ha pensato che se questo corpo fosse stato sottoposto a una temperatura più elevata, avrebbe catturato più radiazioni e le lunghezze d'onda sarebbero state diverse.
Applicato su una specie di lampadina, Planck ha potuto verificare che, nonostante la sottoponesse ad alte temperature, la luce era ancora gialla. Per questo ha concluso che questo organismo, può assorbire solo una certa quantità di radiazioni e produrre un tipo di lunghezza d'onda. Di conseguenza, nasce la Legge di Planck, il primo passo per la teoria quantistica di Planck.
Che cos'è la legge e l'equazione di Planck? Le basi sperimentali della teoria quantistica
L'intera base sperimentale della teoria quantistica si basa sulla legge di Planck e sulla sua teorizzazione sulla radiazione e le lunghezze d'onda. Come già accennato, a una determinata temperatura, un corpo nero assorbe ed emette radiazioni secondo quella premessa.
Tuttavia, grazie a Planck, è stato trovato quel corpo nero può assorbire solo piccole parti di energia o radiazioni allo stesso tempo. Le quantità di energia erano così piccole che le attuali leggi della fisica non potevano applicarvi i loro calcoli.
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In questo modo, Lo scienziato tedesco ha stabilito la costante di Planck, il valore ideale di quell'unità di energia chiamata “quanta”. In altre parole, l'energia espressa da un quanto, poi noto come fotone, era uguale alla costante di Planck.
Come risultato finale, questa base sperimentale della teoria quantistica ha catapultato una nuova visione della fisica. Ciò che prima era noto dominato, è cambiato radicalmente con la concezione di un universo quantistico.
Successivamente, grazie al lavoro di Einstein e Bohr, la teoria quantistica di Planck e i suoi progetti furono ampliati. Seguendo questi scienziati, finalmente ciò che ora è noto come meccanica quantistica è stabilito.