Page 731 - Capire la Fisica

La Legge di Plank

Tutti sanno che quando si riscaldano determinati materiali, come ad esempio il car-

bone, le resistenze di una stufa, o l’acciaio fuso, queste diventano incandescenti, e ri-
splendono di luce prima arancio, poi gialla, culminando con il bianco (curva di radia-
zione del corpo nero).

La luce dei corpi riscaldati segue sempre lo stesso andamento, indipendentemente
dalla sostanza che viene riscaldata.

Si parla di radiazione di corpo nero perché i materiali scuri sono quelli che irradiano e

assorbono più calore di tutti.

Tutti sanno, o dovrebbero sapere, che indossare indumenti neri, in una giornata di sole,
fa riscaldare di più e in minor tempo rispetto all’indossare colori più chiari.

Il bianco, viceversa, è il colore che riflette meglio la luce solare ed è quello che ti fa
sentire più fresco.

Nel tentativo di comprendere la natura della radiazione di corpo nero, il fisico tedesco

Max Planck (1858 – 1947) combinò la fisica del calore e quella della luce.

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Egli riteneva che il secondo principio della termodinamica , assieme alle equazioni di
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Maxwell fossero le leggi fondamentali della natura e cercò di dimostrare che fossero
collegate, cercando delle formule matematiche che potessero sostenere questa sua

teoria.

Per far funzionare a dovere le sue equazioni Planck ebbe un’idea veramente ingegnosa,
cioè quella di trattare la radiazione elettromagnetica nello stesso modo in cui gli stu-

diosi della termodinamica trattavano il calore: cioè attraverso delle minuscole parti-
celle che chiamò quanti, cioè quantità discrete di energia.

Per risolvere le difficoltà matematiche, Planck stabilì una proporzionalità fra l’energia

di ogni unità elettromagnetica e la sua frequenza, usando una costante che poi prese
il suo nome: costante di Plank.

Nonostante per Planck, i quanti erano solo un artificio matematico per far funzionare

la sua legge, all’inizio, non pensava che questi oscillatori esistessero veramente, ma col
passare del tempo si accorse che questa sua idea era veramente rivoluzionaria, tanto

250 Il secondo principio della termodinamica afferma che il calore non può passare spontaneamente da un corpo più
freddo ad uno più caldo. Questo principio tiene conto del carattere di irreversibilità di molti eventi termodinamici, come
ad esempio il passaggio di calore da un corpo caldo ad un corpo freddo
251 Maxwell escogitò un modo per mettere per iscritto ciò che si sapeva al suo tempo sull’elettricità e sul magnetismo: le
quattro equazioni di Maxwell per il comportamento dell’elettricità e del magnetismo nella materia.
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