Page 269 - La Fisica nella Storia

Quest’idea permetteva così di giustificare la condizione di quantizzazione di Bohr dell’atomo di

idrogeno, in quanto è proprio la natura ondulatoria dell’elettrone a determinare le proprietà
degli atomi e, in particolare, la quantizzazione della loro energia.

I primi che riuscirono a verificare questo, attraverso degli esperimenti, furono C. Davisson (1881
- 1958) e L. H. Germer (1896-1971), che nel 1927 effettuarono un

esperimento di diffusione, in cui poterono osservare che un fascio di
elettroni, interagendo con un cristallo di nichel, produceva una figura

di diffrazione, e inoltre, che facendo variare l’energia degli elettroni
incidenti, le lunghezze d’onda misurate erano sempre in accordo con
la formula di de Broglie.

Nello stesso anno G. P. Thomson (1892-1975), facendo passare un

fascio di raggi catodici attraverso delle pellicole d’oro e d’argento
molto sottili, impressionò su lastre fotografiche, delle figure di
Thomson
diffrazione identiche a quelle prodotte dai raggi X.

Poi, nel 1930 Otto Stern (1888 - 1969) dimostrò che anche corpuscoli più
complessi come gli atomi presentavano le stesse proprietà ondulatorie,
sebbene ancora nessuno capisse perfettamente che cosa fossero.

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In meccanica quantistica una particella è come un’onda ed un’onda è come
una particella.

Sia gli elettroni che la luce esibiscono effetti d’interferenza, ma quando

vengono osservati, si manifestano come dei quanti.

Quindi la dualità onda - particella rappresenta un aspetto universale.

Ogni tentativo di rivelare una particella da un punto di vista corpuscolare, esclude la possibilità

di evidenziare il suo aspetto ondulatorio e viceversa.

Questa complementarità tra onda e particella rappresenta uno dei punti fondamentali della
meccanica quantistica.

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Il Principio di Complementarità afferma che: “Se un esperimento permette di osservare un
aspetto di un fenomeno fisico, esso impedisca al tempo stesso di osservare l’aspetto
complementare dello stesso fenomeno”.

Nella logica di Bohr i concetti di particella e di onda non sono incompatibili, anzi servono
entrambi per cogliere appieno alcuni aspetti del mondo microscopico.

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