6.1 Effetto fotoelettrico e diffusione Compton

Indice ／ Capitolo 6: Dominio quantistico

Nella Teoria dei Fili di energia (EFT) la luce è un pacchetto di perturbazione di tensione immerso nel Mare di energia (Energy Sea). Un involucro stabile nasce solo oltre un soglia locale di tensione; allo stesso modo, un recettore “prende” il pacchetto quando oltrepassa il proprio soglia di chiusura. La granularità osservata non implica biglie di luce: deriva da soglie discrete di impacchettamento e di assorbimento. Le porzioni vengono dalle soglie, mentre propagazione e interferenza derivano dalla natura ondulatoria del campo nella mar.

I. Un meccanismo, tre soglie, tre discretizzazioni
Scomponiamo una “visita” della luce in tre tappe; le tre soglie spiegano perché lo scambio avviene a porzioni:

• Soglia di sorgente — formazione del pacchetto: tensione e fase si accumulano nell’emettitore. Alla porta di rilascio l’energia immagazzinata esce in un involucro coerente. Sotto soglia non filtra nulla; alla soglia esce un pacchetto intero.
• Soglia di percorso — trasmissibilità: la mar non lascia passare qualunque perturbazione. Solo quelle sufficientemente coerenti, dentro finestre trasparenti e allineate a canali disponibili arrivano lontano; le altre si termalizzano o si disperdono vicino alla sorgente.
• Soglia di ricezione — chiusura: un rivelatore o un elettrone legato devono superare la porta materiale perché l’atto conti come assorbimento/emissione. La porta è indivisibile: o niente, o chiusura completa.
  In sintesi: la sorgente discretizza l’emissione, il percorso filtra la portata, il ricevitore discretizza l’assorbimento. Le soglie unificano la via d’onda e la porzione scambiata.

II. Due esperimenti classici alla luce della catena di soglie

1) Effetto fotoelettrico: colore-soglia, nessuna attesa, l’intensità cambia il conteggio
Cenni storici: Hertz (1887) notò scintille sotto UV; Lenard (1902) formulò tre leggi — soglia di colore, emissione immediata, l’intensità cambia il numero e non l’energia per elettrone —; Einstein (1905) propose “porzioni di energia”; Millikan (1914–1916) verificò con precisione.

• Colore-soglia: un elettrone legato deve superare la porta del materiale per uscire. La “spinta” di un pacchetto la determina la cadenza della sorgente — il colore. Se troppo rosso, un pacchetto non basta e più luce non aiuta.
• Senza attesa osservabile: non c’è somma lenta; se il pacchetto raggiunge la soglia, la chiusura è istantanea.
• L’intensità cambia “quanti”, non “quanto per elettrone”: l’intensità fissa i pacchetti per unità di tempo e quindi la corrente; l’energia del pacchetto dipende dal colore, non dall’intensità.
• Perché “uno alla volta”: la discretizzazione agisce a entrambe le estremità: la sorgente emette pacchetti interi, il ricevitore ingoia pacchetti interi. La propagazione resta ondulatoria; la transazione avviene in porzioni indivisibili.

2) Diffusione Compton: un pacchetto tratta una volta con un elettrone
Cenni: Compton (1923) diffuse RX monocromatici su elettroni quasi liberi; angoli maggiori → luce più rossa; interpretazione: scambio unitario con un elettrone; Nobel 1927.

• Scambio uno-a-uno: un pacchetto di tensione si chiude con una sottostruttura elettronica idonea cedendo energia e impulso; la luce uscente si sposta al rosso, tanto più a grande angolo.
• Eventi discreti: la porta del ricevitore impone chiusura completa ad ogni urto — niente “mezza porzione” a due elettroni.
• L’onda continua a scolpire: prima e dopo, l’involucro obbedisce alle regole d’onda; la discrezione compare solo nel punto di transazione.

III. Corollario: non ogni perturbazione diventa luce a lungo raggio
Molte “luci” muoiono alla sorgente o non escono dal campo vicino, per via della soglia di percorso:

• Coerenza insufficiente: l’involucro si frantuma alla nascita e non viaggia come pacchetto.
• Finestra inadatta: la frequenza cade in bande di forte assorbimento e viene inghiottita a corto raggio.
• Canale non accoppiato: senza corridoio a bassa impedenza o con orientamento errato l’energia si dissipa.
  Per arrivare lontano, il pacchetto deve formarsi pulito, stare in finestra trasparente e accoppiarsi a un canale.

IV. Coerenza con le teorie consolidate

• Accordo con la quantizzazione: l’energia del fotone dipende dalla frequenza. L’EFT fonda la discrezione su soglie di formazione e di chiusura, senza entità aggiuntive.
• Nessun conflitto con l’elettrodinamica quantistica, che tratta il fotone come quanto di campo: l’EFT offre una mappa materiale — la mar fissa propagazione e fase; fili e materia fissano porte e chiusure.
• Interferenza e diffrazione classiche si recuperano integralmente: l’onda traccia e modella; i soglie rendicontano la transazione. Entrambi gli aspetti coesistono.

V. Punti chiave

• La luce è un pacchetto d’onda che si propaga e interferisce come onda nella mar.
• Le porzioni nascono da soglie: formazione alla sorgente e chiusura al ricevitore.
• L’effetto fotoelettrico evidenzia la durezza della porta ricevente: il colore decide se un pacchetto supera la soglia; l’intensità regola il flusso di pacchetti.
• La diffusione Compton mostra la geometria “un pacchetto–un elettrone”: a maggior angolo, maggior cessione d’energia e più rosso.
• Non ogni perturbazione diventa luce: solo pacchetti ben formati, in finestre trasparenti e accoppiati a canali arrivano lontano; gli altri si spengono vicino alla sorgente.

In questa catena di soglie, corpuscolare e ondulatorio non si escludono: l’onda apre la via e la soglia fissa la porzione. Lungo il percorso vediamo l’onda e al punto di scambio sentiamo i clic.