quantico

In fisica, si dice genericamente di fenomeno, di ente, di condizione, cui possono corrispondere, per una certa grandezza, soltanto certi valori discreti, multipli del quanto (➔) elementare della grandezza medesima. Il termine si è diffuso per qualificare alcuni materiali nei quali gli elettroni sono confinati, almeno lungo una delle tre dimensioni spaziali, in una regione di lunghezza confrontabile con la lunghezza dell’onda di de Broglie loro associata. Sottoposti a tale confinamento, gli elettroni assumono proprietà particolari, peculiari della loro natura quantistica. Se sono confinati lungo una dimensione e non lungo le altre due, gli elettroni si trovano in un sistema quasi bidimensionale denominato pozzo q. (o quantistico; quantum well); se sono confinati lungo due dimensioni (sistema quasi unidimensionale), invece, si ha un filo q. (o quantistico; quantum wire); se infine il confinamento avviene lungo tutte e tre le direzioni spaziali, si ha un punto q. (o quantistico; quantum dot). L’efficienza q., relativamente a un generico processo d’interazione tra fotoni e altre particelle (per es., l’emissione di un fotoelettrone nei dispositivi per la rivelazione dei segnali luminosi), è il rapporto tra il numero di fotoni che hanno dato effettivamente luogo al processo e il numero di fotoni incidenti.

Il numero q. è un numero che esprime la misura di una grandezza quantizzata e che concorre a individuare lo stato di una particella in un sistema (per es., di un elettrone in un atomo), oppure lo stato di un sistema (per es., di un atomo o di una molecola). I numeri q. sono quelli che caratterizzano lo stato di un atomo, precisamente il numero q. totale J, orbitale L, di spin S, magnetico M (➔ atomo). I numeri q. elettronici sono numeri che individuano lo stato di un elettrone in un atomo o in una molecola. I numeri q. molecolari individuano lo stato di una molecola. Riferendoci, per semplicità, al caso di una molecola biatomica, lo stato è determinato: a) dall’energia relativa a rotazioni della molecola intorno a un asse ortogonale alla congiungente i centri dei due nuclei atomici; b) dall’energia di oscillazione di questi ultimi lungo la congiungente anzidetta; c) dall’energia degli elettroni; poiché tutte queste energie sono quantizzate, lo stato è descritto da numeri q. elettronici, vibrazionali, rotazionali.