Dalle origini alla fisica quantistica

Di Alessio Mangoni

Dalla scoperta della radioattività alla fisica quantistica, passando per la relatività di Einstein, l’atomo di Bohr e l’utilizzo dei raggi X per lo studio delle proprietà dei solidi. Queste sono solo alcune delle affascinanti scoperte che la fisica ha conquistato negli ultimi 150 anni e che ripercorriamo in questo libro. Parleremo della carica elettrica elementare, della radioattività spontanea, dei raggi X, dell'effetto Zeeman, dell'esperimento di Michelson e Morley, dell'elio liquido, dell'atomo di Bohr, della diffrazione di raggi X, della quantizzazione dell'energia e dell'effetto fotoelettrico. Alla fine del libro è presente una lista dei premi Nobel per la fisica assegnati fino ad oggi.

• Lingua: Italiano
• Editore: Dr. Alessio Mangoni
• Data di uscita: 29 ago 2020
• ISBN: 9788835886877

Anteprima del libro

2020

Indice

Indice

Introduzione

La carica elettrica elementare

La radioattività spontanea

I raggi X

L'effetto Zeeman

L’esperimento di Michelson e Morley

L’elio liquido

L’atomo di Bohr

La diffrazione di raggi X

La quantizzazione dell’energia

L’effetto fotoelettrico

Elenco premi Nobel in fisica

Introduzione

La fisica studia i meccanismi della natura e lo fa da moltissimo tempo, affiancata dalle altre discipline scientifiche. Negli ultimi 150 anni la fisica ha fatto un balzo in avanti, è stata partecipe di una crescita quasi esponenziale, conquistando il podio delle scienze che studiano la natura alle sue fondamenta. Si è riusciti a capire che le forze fondamentali che regolano la natura sono quattro:

interazione elettromagnetica;

gravitazionale;

nucleare forte;

nucleare debole.

Ancora oggi si cerca di elaborare una teoria, scritta ovviamente in chiave matematica, che le descriva tutte e quattro. Riuscire a fare questo vorrebbe dire trovare una teoria unificata delle interazioni fondamentali, la teoria del tutto. Queste quattro interazioni regolano tutto ciò che ci circonda, ad esempio possiamo dire che per spiegare tutti i fenomeni chimici basta solamente l'interazione elettromagnetica. La cosiddetta forza di Van der Walls osservata sperimentalmente, ad esempio, altro non è che il manifestarsi più o meno complesso dell'interazione elettromagnetica. Nella vita quotidiana si sperimentano tutti i giorni gli effetti delle interazioni gravitazionale ed elettromagnetica, molto meno quelli delle altre due interazioni. Solo per citare un esempio, quando i positroni emessi da un radiofarmaco (per questa emissione interviene l'interazione nucleare debole) nell'organismo umano interagiscono con gli elettroni del nostro corpo per dar luogo, al loro posto (elettrone e positrone scompaiono, si annichilano), a una coppia di fotoni (ciascuno con energia minima corrispondente alla massa dell'elettrone per la velocità della luce al quadrato, cioè almeno nel range dei raggi X) si utilizza l'elettromagnetismo nella sua ultima versione, detta elettrodinamica quantistica o QED. La QED (dall'inglese quantum electrodynamics) è la teoria finale, per l'interazione elettromagnetica, che tiene conto di effetti relativistici e quantistici, a cui