Un esperimento sulla distribuzione di energia in un sistema di particelle: il gas di elettroni termoionici

Abstract

La comprensione del concetto di distribuzione di energia di un insieme di particelle è un pre requisito di molti concetti rilevanti di termodinamica e meccanica statistica. Nella didattica della fisica a livello di scuola secondaria e di corsi introduttivi universitari, il ricavare la distribuzione di energia di un sistema di particelle è quasi esclusivamente affidato alla visualizzazione di simulazioni o alla trattazione teorica. Qui presentiamo un esperimento attraverso cui ricavare la distribuzione di energia degli elettroni emessi nel vuoto per effetto termoionico. Attraverso l’analisi di alcuni esperimenti storici sarà, mostrato come, con semplici accorgimenti, l’esperimento possa essere realizzato anche in un laboratorio di scuola secondaria e come l’analisi dei dati raccolti possa contribuire alla comprensione di alcuni concetti base di meccanica statistica.