Raggi cosmici

Materie:Riassunto
Categoria:Fisica

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Testo

Becquerel 1896: Scoperta della radioattività naturale
...poi si scoprì che i raggi beta sono elettroni e infine che assieme ai viene emesso un neutrino
Decadimento beta nucleare
Oggi sappiamo che:


Se il decadimento fosse a due corpi (60Ni + e-) lo spettro dovrebbe mostrare una riga, mentre invece lo spettro è continuo!
Lo spetto continuo dell'elettrone non era compatibile col decadimento a due corpi del nucleo radioattivo.
Si arrivò perfino a mettere in discussione il principio di conservazione dell'energia nei decadimenti beta...
...finché W.Pauli non ipotizzò l'esistenza del (da lui chiamato) neutrone.
Lettera inviata da Pauli il 4 Dicembre 1930 ai partecipanti ad un congresso di fisica a Tubinga
Lo spettro delle onde elettromagnetiche
scheda a cura di Lucherini Vincenzo
I colori della luce che vediamo sono solo una piccola parte dello spettro delle onde e.m. In realtà esistono onde di così differente lunghezza d’onda che quelle che vediamo coi nostri occhi sono solo una frazione veramente piccola di esse. Se ordiniamo i tipi di onde e.m. secondo la loro lunghezza d’onda (o frequenza, tanto sappiamo sono legate), troviamo onde di caratteristiche completamene diverse. Partendo dalle onde e.m. della luce visibile, se andiamo verso lunghezze d’onda crescenti troviamo, nell’ordine, i raggi infrarossi, poi le microonde, infine le onde radio. Andando in direzione opposta, verso piccole lunghezze d’onda, incontriamo i raggi ultravioletti, i raggi X, infine i raggi Gamma. Oggi sappiamo che minore è la lunghezza d’onda di un’onda, quindi maggiore la sua frequenza, maggiore la sua energia. Cioè maggiore è l’energia del suo fotone. Quindi le onde coi fotoni più energetici sono quelle gamma, quelle coi meno energetici le onde radio.
NOTA. Il campo di variazione della lunghezza d’onda nelle onde elettro-magnetiche è così vasto che occorre usare particolari prefissi avanti al simbolo di metro (m), quali K (chilo)=1000 m; m (milli)=0.001 m; m (micro)=0.000001 m; n (nano)=0.000000001 m; p (pico)=0.000000000001 m. Un altro modo è quello di indicare la lunghezza d’onda in m o la frequenza, in Hz, usando le potenze di 10, utilizzando i logaritmi.
L'interazione elettromagnetica
L'interazione elettromagnetica è responsabile della struttura atomica e molecolare della materia, e si manifesta nella nostra vita quoditiana in molti modi, dall'energia elettrica che utilizziamo nelle nostre case per accendere la luce e i vari elettrodomestici, ai segnali elettromagnetici che portano nelle nostre case i programmi televisivi e radiofonici e ci permettono di comunicare con i nostri amici con il telefono cellulare.
Al livello microscopico l'interazione elettromagnetica si manifesta tra tutte le particelle dotate di carica elettrica diversa da zero ed ha come mediatore dell'interazione (bosone intermedio) il fotone.
Due particelle con la stessa carica elettrica (ad esempio due elettroni) si respingono reciprocamente. Ma come avviene la repulsione? L'interazione fra due elettroni implica un fascio di fotoni (portatori della forza elettromagnetica) che passano da un elettrone all'altro e viceversa.
Pensiamo a questi fotoni come a una grandinata di pallottole di mitragliatrice ... allora ogni elettrone che emette un fascio di fotoni rincula, mentre al tempo stesso ogni elettrone che e' colpito da un fascio di fotoni è spinto via. Non sorprende che i due elettroni si respingono!
E` più difficile capire perché particelle di carica opposta (per esempio un elettrone e un protone) si attragono, ma è proprio questo ciò che accade. Un'analogia che potrebbe esserci d'aiuto consiste nel pensare a un gruppo di atleti impegnati in un allenamento, che corrono lanciandosi reciprocamente una palla medicinale.
Essi tendono ad avvicinarsi tra di loro perché altrimenti non sarebbero in grado di lanciarsi una palla cosi pesante! Al contrario nel mondo microscopico delle particelle, quest'attrazione funziona attraverso lo scambio di particelle molto leggere, come sono i fotoni che hanno massa nulla! Un flusso di fotoni emessi da un elettrone entrando in collisione con un protone, non lo spinge via ma lo attrae verso l'elettrone, e viceversa.
Poiché hanno massa nulla, i fotoni una volta prodotti possono propagarsi su distanze enormi, anche percorrere l'intero universo! In altre parole il raggio d'azione dell'interazione elettromagnetica è infinito.
Inoltre l'intensità dell'interazione elettromagnetica diminuisce tanto più le particelle interagenti si allontanano tra di loro.
Becquerel 1896: Scoperta della radioattività naturale
...poi si scoprì che i raggi beta sono elettroni e infine che assieme ai viene emesso un neutrino
Decadimento beta nucleare
Oggi sappiamo che:


Se il decadimento fosse a due corpi (60Ni + e-) lo spettro dovrebbe mostrare una riga, mentre invece lo spettro è continuo!
Lo spetto continuo dell'elettrone non era compatibile col decadimento a due corpi del nucleo radioattivo.
Si arrivò perfino a mettere in discussione il principio di conservazione dell'energia nei decadimenti beta...
...finché W.Pauli non ipotizzò l'esistenza del (da lui chiamato) neutrone.
Lettera inviata da Pauli il 4 Dicembre 1930 ai partecipanti ad un congresso di fisica a Tubinga
Lo spettro delle onde elettromagnetiche
scheda a cura di Lucherini Vincenzo
I colori della luce che vediamo sono solo una piccola parte dello spettro delle onde e.m. In realtà esistono onde di così differente lunghezza d’onda che quelle che vediamo coi nostri occhi sono solo una frazione veramente piccola di esse. Se ordiniamo i tipi di onde e.m. secondo la loro lunghezza d’onda (o frequenza, tanto sappiamo sono legate), troviamo onde di caratteristiche completamene diverse. Partendo dalle onde e.m. della luce visibile, se andiamo verso lunghezze d’onda crescenti troviamo, nell’ordine, i raggi infrarossi, poi le microonde, infine le onde radio. Andando in direzione opposta, verso piccole lunghezze d’onda, incontriamo i raggi ultravioletti, i raggi X, infine i raggi Gamma. Oggi sappiamo che minore è la lunghezza d’onda di un’onda, quindi maggiore la sua frequenza, maggiore la sua energia. Cioè maggiore è l’energia del suo fotone. Quindi le onde coi fotoni più energetici sono quelle gamma, quelle coi meno energetici le onde radio.
NOTA. Il campo di variazione della lunghezza d’onda nelle onde elettro-magnetiche è così vasto che occorre usare particolari prefissi avanti al simbolo di metro (m), quali K (chilo)=1000 m; m (milli)=0.001 m; m (micro)=0.000001 m; n (nano)=0.000000001 m; p (pico)=0.000000000001 m. Un altro modo è quello di indicare la lunghezza d’onda in m o la frequenza, in Hz, usando le potenze di 10, utilizzando i logaritmi.
L'interazione elettromagnetica
L'interazione elettromagnetica è responsabile della struttura atomica e molecolare della materia, e si manifesta nella nostra vita quoditiana in molti modi, dall'energia elettrica che utilizziamo nelle nostre case per accendere la luce e i vari elettrodomestici, ai segnali elettromagnetici che portano nelle nostre case i programmi televisivi e radiofonici e ci permettono di comunicare con i nostri amici con il telefono cellulare.
Al livello microscopico l'interazione elettromagnetica si manifesta tra tutte le particelle dotate di carica elettrica diversa da zero ed ha come mediatore dell'interazione (bosone intermedio) il fotone.
Due particelle con la stessa carica elettrica (ad esempio due elettroni) si respingono reciprocamente. Ma come avviene la repulsione? L'interazione fra due elettroni implica un fascio di fotoni (portatori della forza elettromagnetica) che passano da un elettrone all'altro e viceversa.
Pensiamo a questi fotoni come a una grandinata di pallottole di mitragliatrice ... allora ogni elettrone che emette un fascio di fotoni rincula, mentre al tempo stesso ogni elettrone che e' colpito da un fascio di fotoni è spinto via. Non sorprende che i due elettroni si respingono!
E` più difficile capire perché particelle di carica opposta (per esempio un elettrone e un protone) si attragono, ma è proprio questo ciò che accade. Un'analogia che potrebbe esserci d'aiuto consiste nel pensare a un gruppo di atleti impegnati in un allenamento, che corrono lanciandosi reciprocamente una palla medicinale.
Essi tendono ad avvicinarsi tra di loro perché altrimenti non sarebbero in grado di lanciarsi una palla cosi pesante! Al contrario nel mondo microscopico delle particelle, quest'attrazione funziona attraverso lo scambio di particelle molto leggere, come sono i fotoni che hanno massa nulla! Un flusso di fotoni emessi da un elettrone entrando in collisione con un protone, non lo spinge via ma lo attrae verso l'elettrone, e viceversa.
Poiché hanno massa nulla, i fotoni una volta prodotti possono propagarsi su distanze enormi, anche percorrere l'intero universo! In altre parole il raggio d'azione dell'interazione elettromagnetica è infinito.
Inoltre l'intensità dell'interazione elettromagnetica diminuisce tanto più le particelle interagenti si allontanano tra di loro.

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