stealthy ha scritto:stealthy ha scritto:Che cosa studia la meccanica quantistica?
Qui non abbiamo esperti in fisica e meccanica...
Mi par di capire che gli esperti non mancano: una risposta alla mia domanda, no?
Una definizione spuria potrebbe essere "il moto dell'infinitamente piccolo". Una definizione un pochino più accettabile è "la fisica delle particelle quando le distanze percorse sono comparabili con le funzioni d'onda delle particelle stesse o quando le frequenze di oscillazione sono comparabili con le ampiezze del reticolo cristallino che le particelle stanno percorrendo".
Faccio un esempio. Se hai un segnale elettrico con frequenza da 10 GHz (10.000.000.000 oscillazioni al secondo), gli elettroni che compongono il flusso di corrente, anche se andassero per assurdo alla velocità della luce, sapendo che la luce va a a 300.000Km/s allora gli elettroni percorrono in una oscillazione 300.000Km/10.000.000.000=0,00003 Km a sua volta uguale a 30 mm. In altre parole a distanze intorno a 30 mm avvengono fenomeni molto esotici.
Tuttavia gli elettroni non viaggiano alla velocità della luce. La loro velocità è molto bassa e dipende dalla tensione applicata e dalla conduttività del mezzo. Precisamente è:
Vd = (eE/m) * T
e = carica dell'elettrone
m = massa dell'elettrone
E = campo elettrico applicato
T (tau) = tempo medio tra un urto elettronico e l'altro
Nella pratica, con le tensioni bassissime che si utilizzano nell'elettronica (pochi volt o anche poche frazioni di volt), considerando che ormai l'elettronica si è miniaturizzata all'inverosimile (un "gate" di un transistor CMOS in qualunque computer o telefonino ha uno spessore di circa 10 atomi di silicio), ormai la lunghezza d'onda è comparabile alla ampiezza del reticolo cristallino del silicio che sta percorrendo. Per fare quindi un microchip moderno occorre tenere conto di questi fenomeni esotici che insorgono nell'infinitamente piccolo.
I fenomeni esotici più frequenti sono la "pacchettizzazione" o "quantizzazione" del flusso di corrente (da qui la denominazione "teoria dei quanti" o "teoria quantistica") per cui la corrente cessa di scorrere come un flusso continuo ma scorre a pacchetti discreti. Altri fenomeni comuni sono "l'effetto tunnel" (principio base per spiegare come funziona il laser) e così via. Celebre è la spiegazione del fenomeno dell'effetto fotoelettrico, per il quale Einstein si prese il nobel (notare: Einstein non prese mai il nobel per la relatività generale, teoria estremamente più complessa e rivoluzionaria, ma molto contestata mentre era ancora in vita):
http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_fotoelettrico
La teoria della meccanica quantistica è estremamente più complicata della meccanica razionale e (cioè la fisica del continuo) e dell'elettromagnetismo secondo Maxwell. Se la corrente elettrica nella teoria classica è data da :
I= V / R
I = corrente elettrica V = Tensione Elettrica R = Resistenza del mezzo di propagazione
Nella teoria quantistica è legata alla funzione d'onda del flusso elettronico, dall'ampiezza del reticolo cristallino, dal tipo di atomi del reticolo cristallino ecc.
).
