Il corso di fisica per il V liceo scientifico

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Il corso di fisica per il V liceo scientifico

• Alessandro Iannucci

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Analisi degli argomenti del corso
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Le sorgenti dei campi E e B

• La carica elettrica
• Il campo elettrico
• La forza di Coulomb
• I magneti (naturali e artificiali)
• Il campo magnetico
• La forza magnetica

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Le esperienze storiche

• La volontà di UNIFICARE
• Lesperienza di H. C. Oersted (21 luglio 1820)
• La corrente elettrica come nuova sorgente di
  campo magnetico
• Lesperienza di A. M. Ampère (28 luglio 1820)
• Lesperienza di M. Faraday (1821)
• La nascita dell ELETTROMAGNETISMO

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Lesperienza di H. C. Oersted
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Lesperienza di A. M. Ampère
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Lesperienza di A. M. Ampère
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Il motore elettrico e la trasformazione
dellenergia
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Le basi dellelettromagnetismo

• Si fa forte lidea di un campo ELETTROMAGNETICO
• Esperimenti di M. Faraday (1830)
• Legge di Faraday
• Legge di Lenz
• (un - importante sia storicamente che
  fisicamente!)

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Legge di Faraday - Lenz
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La teoria di Maxwell

• Ancora una unificazione fenomeni ottici sono
  fenomeni elettromagnetici!
• Lo spettro elettromagnetico visibile e non
  visibile.
• La radiazione elettromagnetica in funzione della
  frequenza dai raggi ? alle onde radio
• Il suo errore concetto di ETERE

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Lo spettro elettromagnetico
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Le conclusioni della teoria di Maxwell

• La velocità della luce dipende SOLO da due
  costanti universali (eoµo)

c1/v(eoµo)

• Base per la teoria della relatività ristretta.

Uno dei motivi della crisi della fisica classica
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Lesperimento di A. A. Michelson (Nobel nel 1907
) e E. W. Morley

• Costanza della velocità della luce
• non esistenza dell'etere
• Base per la teoria della relatività ristretta.

Uno dei motivi della crisi della fisica classica
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La relatività ristretta i due postulati

• Le leggi della fisica sono le stesse in tutti i
  riferimenti inerziali. 
• La velocità della luce è una costante universale,
  indipendente non solo dal moto della sorgente, ma
  anche da quello dell'osservatore (naturalmente
  nel caso di moti rettilinei ed uniformi).

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La relatività ristretta nuovi concetti di spazio
e tempo
x e t mischiati!
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La relatività ristretta le conseguenze

• Contrazione delle lunghezze
• Dilatazione dei tempi
• Il paradosso dei gemelli
• Il muone
• Perdita del concetto di simultaneità

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Altre conseguenze

• Si riformula il concetto di presente, passato e
  futuro

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La relatività generale (cenni)

• Si introduce la gravitazione relativistica
• Una massa curva lo spazio-tempo
• La luce si muove su GEODETICHE

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Ancora A. Einstein leffetto fotoelettrico

• Ueber einen die Erzeugung und verwandlung des
  Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt.
  In " Annalen der Physik ", vol. 17, 1905, pag.
  132-148.

Aspetto duale della luce onda e particella
verso la fisica quantistica (che forse era già
nata)
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La fisica quantistica

• Max PLANCK (1858-1947)
• Augusto RIGHI (1850-1920)
• Arthur H. COMPTON (1892-1962)
• George P.THOMSON (1892-1975) e Otto STERN
  (1888-1969)
• Erwin SCHRÖDINGER (1887-1961)

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Max PLANCK (il padre della MQ)

• Nel 1888 formulò un'interpretazione dei fenomeni
  di emissione e di assorbimento della luce.
• Ipotizzò che l'energia fosse emessa o assorbita
  non in maniera continua ma secondo quanti.

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Augusto RIGHI

• nel 1888 scoprì l'effetto fotoelettrico.
• (studiò l'isteresi magnetica e si occupò della
  dispersione elettrica. )

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Arthur H. COMPTON

• Fu premio Nobel per la fisica nel 1927, assieme a
  C.T.R.Wilson.
• Conferma delle tesi di Planck sui quanti.

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Louis de BROGLIE

• Formulò la teoria che risolse il dualismo
  onda/corpuscolo, associando a ogni particella una
  sua lunghezza d'onda per tale risultato, che
  segnò la nascita della meccanica ondulatoria,
  ottenne il premio Nobel per la fisica nel 1929.

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George P.THOMSON Otto STERN

• Dimostrarono che anche gli elettroni in talune
  circostanze si comportano come onde, tanto che
  utilizzando particolari reticoli si osserva per
  un fascio di elettroni un fenomeno di diffrazione
  
• Nobel per la fisica nel 1937
• Nobel per la fisica nel 1943

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Erwin SCHRÖDINGER

• Fisico austriaco.
• Il comportamento ambivalente di onda e corpuscolo
  è una proprietà generale della materia e della
  radiazione

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Erwin SCHRÖDINGER

• Sia la materia che l'energia sono costituite da
  particelle la cui posizione non si può stabilire
  deterministicamente, ma soltanto in maniera
  probabilistica, attraverso una funzione d'onda da
  lui stesso introdotta.
• Il gatto di SCHRÖDINGER

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Il gatto di SCHRÖDINGER

• E' vivo o morto il gatto di Schrodinger?
  Possiamo conoscere la sua sorte senza guardare
  nella scatola in cui si trova?
• Per rispondere alle domande poste dal paradosso
  fisico di Schrodinger siamo costretti a
  riflettere sui concetti di casualità e di realtà
  oggettiva messi in crisi dalla più sconcertante
  teoria del Novecento la teoria dei quanti.
• di Ignazio Sardella

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Il gatto di SCHRÖDINGER
dove è il gatto? La funzione donda gode del
principio di sommatività! Da un punto di vista
PROBABILIATICO il gatto è sia nella scatola verde
che in quella rossa
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Il gatto di SCHRÖDINGER
Collasso della funzione donda
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Il gatto di SCHRÖDINGER-2versione originaleil
gatto è vivo o è morto?
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Erwin SCHRÖDINGER

• Formulò l'equazione sulla propagazione delle onde
  elettromagnetiche e chiarì su basi matematiche le
  intuizioni di de Broglie sul dualismo
  onda-corpuscolo, ponendosi tra i fondatori della
  mecccanica quantistica.
• Assieme a P.A.M Dirac, che estese in senso
  relativistico i suoi risultati, ebbe il premio
  Nobel nel 1933.

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Erwin SCHRÖDINGER

• Emigrò in Gran Bretagna in seguito all'avvento
  del nazismo
• Negli ultimi anni della sua vita si occupò di
  epistemologia e storia della scienza.

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La scuola italiana
Enrico Fermi (1901-1954)
Con laiuto di Orso Mario Corbino (1876-1937)
crea la scuola più famosa del periodo Franco
Rasetti (Castiglione del Lago, 1901 - Waremme,
2001) Emilio Segré (Tivoli 1905 - Lafayette,
California, 1989) Edoardo Amaldi (Carpeneto
Piacentino 1908 - Roma 1989) Bruno Pontecorvo
(Pisa 1913 - Dubna 1993)
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Ettore Majorana (Catania -5 agosto del 1906 -
?1938)

• Ci sono scienziati di secondo rango e quelli di
  primo rango, che danno contributi fondamentali
  alla scienza. Poi ci sono figure eccezionali, che
  in un secolo appaiono una o due volte, come
  Galileo o Newton. Ettore Majorana è una di
  queste. Solo una piccola parte del pensiero di
  Majorana sarà pubblicata. Il resto sono
  intuizioni e visioni che non vorrà condividere
  con la comunità scientifica Enrico
  Fermi

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Ettore Majorana
Pubblicazioni di Ettore Majorana 1. Sullo
sdoppiamento dei termini Roentgen ottici a causa
dell'elettrone rotante e sulla intensità delle
righe del Cesio, in collaborazione con Giovanni
Gentile jr. "Rendiconti Accademia Lincei",
vol.8, 1928, pp 229-233. 2. Sulla formazione
dello ione molecolare di He "Nuovo Cimento",
vol.8, 1931, pp.22-28. 3. I presunti termini
anomali dell'Elio "Nuovo Cimento", vol.8,1931,
pp.78-83. 4. Reazione pseudopolare fra atomi di
idrogeno "Rendiconti Accademia Lincei", vol.13,
1931, pp.58-61. 5. Teoria dei tripletti P'
incompleti "Nuovo Cimento", vol.8, 1931
pp.107-113. 6. Atomi orientati in campo magnetico
variabile "Nuovo Cimento", vol.9, 1932,
pp.43-50. 7. Teoria relativistica di particelle
con momento intrinseco arbitrario "Nuovo
Cimento", vol.9, 1932, pp.335-344. 8. Uber die
Kerntheorie "Zeitschrift fur Physik", vol.82,
1933, pp.137-145. 9. Teoria simmetrica
dell'elettrone e del positrone "Nuovo Cimento",
vol.14, 1937, pp.171-184. 10. Il valore delle
leggi statistiche nella fisica e nelle scienze
sociali ( pubblicazione postuma, a cura di G.
Gentile jr.) "Scientia", vol.36, 1942, pp.55-56. 
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La nuova fisica

• La GUT
• Il bosone di Higgs

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La nuova fisica

• La supersimmetria
• La teoria delle stringhe

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La nuova fisica
ed ora tocca a voi
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Bibliografia

• http//www.liceorecanati.it/fisica
• http//www.torinoscienza.it/home
• http//www.voyager.rai.it/
• www.wyp2005.org/
• http//www.torinoscienza.it/personaggi/apri?obj_id
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