Fisica del VITA MEDIA o <<TEMPO SCALA>> di una stella. RISERVA ENERGETICA (masse delle particelle) POTENZA IRRADIATA

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1 Bollitore tibetano

2 Fisica del 1900 VITA MEDIA o <<TEMPO SCALA>> di una stella RISERVA ENERGETICA (masse delle particelle) POTENZA IRRADIATA

3 M i c h e l s o n In Fisica oramai, è soltanto questione di mettere a posto la sesta cifra decimale! Nel cielo azzurro della Fisica ci sono soltanto più due nuvolette Lord Kelvin

4 in realtà scuri nuvoloni si stavano addensando nei Cieli di fine PU N T A D AR B ELL A

5 Radici della Fisica del ovvero le due nuvolette! Emissione di un corpo nero Effetto fotoelettrico Spettri a righe Costanza velocità della luce Relatività di Galileo non vera per l elettromagnetismo FISICA QUANTISTICA RELATIVITA

6 Fisica del 900 FISICA QUANTISTICA RELATIVITA' FISICA delle PARTICELLE ELEMENTARI Attuali filoni di ricerca, ovvero... stiamo lavorando per voi! *decadimento del protone *ricerca onde gravitazionali *fusione controllata *rilevamento di quarks isolati Fatti sperimentali (ultimi 10 anni): 1994: scoperta quark top 1998:aaamassa neutrino 10/2/2000: prova sperimentale dei quark isolati! 2003: aa SNO - oscillazione neutrino

7 H. Becquerel α Decadimento ALFA: nuclei di elio Z XA Z 2 Y A He 4 n p Decadimento BETA: elettroni Z XA Z +1 Y A + e - + ν e

8 VITA MEDIA o TEMPO SCALA Tempo Scala Riserva energetica "Luminosità solare" LUMINOSITA SOLARE ENERGIA EMESSA AL SECONDO IN TUTTE LE DIREZIONI! (POTENZA) CALORIE AL MINUTO o KILOWATT

9 COSTANTE SOLARE ENERGIA AL SECONDO SU CM 2 Calorie c M t calorie FΘ tempo 2calorie * area 2 minuto * cm (Puillet 1812)

10 L 4*10 26 W d TS LUMINOSITA FΘ * 4πd 2 TS

11 α CLEAR BLUE SKY 2,5 2 1,7 1,5 1,3 1,3 AVERAGE SKY 4,2 3,5 2,6 2,1 1,8 1,6 SLIGHTLY VEILED 5,3 4,3 3,2 2,5 2,2 2 α α

12 1900) inizi (POINCARE' RADIOATTIVI DECADIMENTI ) 4 anni 10 T 1854) (HELMHOLTZ GRAVITAZIONALE CONTRAZIONE ) 3 osservate non M (MAYER) METEORITICO ACCRESCIMENTO ) 2! 5300anni T (CARBONE) CHIMICA ENERGIA ) 1 8 Θ Θ Θ FONTI ENERGETICHE (PRIME IPOTESI)

13 L ipotesi vincente: ENERGIA NUCLEARE 1 a IDEA! RUTHERFORD MODELLO : WILSON 1916 RISULTA: Ε 8 per mille del Core 0,008 M Θ /10

14 Ovvero un vecchio tubo catodico!

15 MqBr/v

16 Massa PROTONE (10-24 g) Massa NEUTRONE (10-24 g) Massa BERILLIO 4 Be 8 (10-24 g) 1,6725 1, , PROTONI 4 NEUTRONI 13,3892 DIFETTO di MASSA M o ENERGIA di LEGAME E

17 P+ P+ n p E n p P+ aciclo P - Pa P+

18 M 238 A M si chiama Energia di Legame E perché è l energia che si deve fornire dall esterno per spezzare il nucleo in TUTTI i suoi nucleoni E/A FUSIONE 60 FISSIONE A

19 A MeV E A E TOTALE A MeV E A E Reazioni ESOTERMICHE: ( E/A) FINALE > ( E/A) INIZIALE FUSIONE: A < 60

20 ) _ ~ 2700 _ ( C t U kg TOTALE A E A E A E A E Reazioni ESOTERMICHE: ( E/A) FINALE > ( E/A) INIZIALE (Fissione: A>60)

21 ESERCIZI: 1) CONVERSIONE MASSA ENERGIA: E Mc 2 (in Joule se uso le unità del S.I.) Ε(Joule) Μ(kg) ( ) 2 (m/s) 2) MASSE CALCOLATE IN ELETTRONVOLT (ev): N.B. 1 ELETTRONVOLT ENERGIA DI 1 ELETTRONE CHE ATTRAVERSA UNA DDP DI 1 VOLT Calcolo l energia (in Joule) di un elettrone (q 1,60 * C) che attraversa la ddp di 1 Volt: 1eVq V 1,60*10-19 C * 1V 1,60*10-19 Joule

22 Dunque: 1 ev 1,60 * Joule Ε(Joule) / 1,60 * Joule Ε(eV) ESERCIZIO 1: dalla massa in g di 4 protoni, calcolare il difetto di massa in MeV dell elio. Risulta Ε 29,6ΜeV ESERCIZIO 2: sapendo che la massa solare è M3*10 33 g e che le reazioni interessano un CORE centrale di (1/10)M, e che 4protoni forniscono 29,6MeV, calcolare la riserva energetica totale della nostra stella. SE FONDENDO 4 PROTONI OTTENGO 29,6 MeV ALLORA (4Mp) MeV : 29,6 (1/10)M : Ε(TOT)

23 Conclusione VITA MEDIA (14 ± 3)MILIARDI DI ANNI Oh good! Skylab 1976

24 100% H O 16 He 4 C 12 tempo Variazione della composizione stellare nel tempo VITA MEDIA (14 ± 3)MILIARDI DI ANNI

25 Sudbury Neutrino Observatory 2003 oscillazione Neutrino Dati tecnici: 1000 t di acqua pesante 2 km di profondità 9600 Fotomoltiplicatori

26 LUNA 2004 Opera Borexino

27 I Protagonisti: Alpha Beta Gamma!!! G. GAMOW H e r m a n A L P H E R H. Bethe

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30 GRAZIE PER L ATTENZIONE! < Luca Torchio AiF >

31 La scuola dovrebbe avere come fine quello di formare personalità armoniose, non specialisti. Se una persona è padrona dei principi fondamentali del proprio settore, ha imparato a pensare e a lavorare indipendentemente, troverà sicuramente la propria strada ed inoltre sarà in grado di adattarsi al progresso e ai mutamenti più di una persona la cui istruzione consiste principalmente nell acquisizione di una conoscenza particolareggiata. A l b e r t E i n s t e i n,. Pensieri degli anni difficili, 1936

32 Spettro di emissione Spettro di assorbimento Spettro continuo Fisica Quantistica Tiro a Segno! ( Fisica Classica Bocce! )

33

34 Spettro di emissione continuo Spettri di emissione a righe Spettro di assorbimento del Sole

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