Page 35 - Un fisico in salotto

bene interpretato in termini di corpuscoli di luce. Il fenomeno in questione è

chiamato effetto fotoelettrico.
Utilizzando una sorgente di luce gialla, facciamo cadere un raggio di luce su una
superficie metallica. Ebbene, con opportune apparecchiature possiamo osservare che
dalla superficie del metallo viene emesso un certo numero di elettroni al secondo.
Come sappiamo, gli elettroni sono tra le particelle che costituiscono gli atomi; non
è difficile immaginare allora che l’urto di ciascun fotone abbia fatto ‘schizzare via’

un elettrone dal metallo, imprimendogli dunque una certa velocità: è questo il
fenomeno che viene chiamato effetto fotoelettrico .
Cosa si osserva se invece di una si usano due sorgenti di luce identiche? Ebbene,
si osserva un numero doppio di elettroni che lasciano l’oggetto, ogni secondo,
sempre con la stessa velocità di prima.
Utilizziamo adesso luce verde anziché gialla: si ha lo stesso fenomeno di
emissione di elettroni ma questa volta la velocità con la quale fuoriescono gli

elettroni dal metallo è maggiore di quella che si osserva con la luce gialla.
Possiamo andare avanti con l’esperimento e renderci conto che, se inviamo luce
blu anziché verde, otteniamo elettroni ancora più veloci. E così via: più ci spostiamo
dalla parte dei colori che nello spettro solare cadono verso il violetto (e oltre), più
otteniamo elettroni dotati di grande velocità.
Viceversa, andando dal giallo verso l’arancione, la velocità degli elettroni emessi

diventa via via più piccola fino a ridursi a zero: in altre parole, per esempio con
luce rossa, non si ha più effetto fotoelettrico.
In termini di fotoni, queste circostanze possono essere interpretate in modo molto
semplice: fare l’esperimento con due sorgenti anziché una sola, aumentando così
l’intensità luminosa, equivale a raddoppiare il numero di fotoni che vanno a cadere
sull’oggetto e che quindi in un secondo fanno sfuggire un numero doppio di elettroni.
D’altro canto, indipendentemente dall’intensità della sorgente, l’esperimento ci

indica che i fotoni che compongono la luce verde hanno evidentemente energia
maggiore di quelli che compongono la luce gialla poiché, quando colpiscono un
elettrone sulla superficie del metallo, questi ultimi fuoriescono con una velocità più
elevata.
Per contro, la luce rossa non produce effetto fotoelettrico: ciò vuol dire che i

fotoni non hanno in questo caso energia sufficiente a liberare un elettrone dalla
superficie del metallo.
L’effetto fotoelettrico ci suggerisce dunque cosa distingue la luce rossa dalla luce
verde. Semplicemente, il colore della luce è la manifestazione visiva dell’energia
dei fotoni che la compongono. Evidentemente il nostro occhio e il nostro cervello
reagiscono in misura diversa a seconda dell’energia dei fotoni che cadono sulla
retina e questa reazione si traduce proprio nella sensazione che chiamiamo ‘colore’.