Alla fine dell’Ottocento fu scoperto che molti dei nuclei che esistono in natura hanno la proprietà di essere instabili: a un certo istante emettono un corpuscolo e si trasformano o, come si dice, decadono nel nucleo di un altro elemento. I nuclei...

Il decadimento alfa è descrivibile come una semplice successione di eventi: due protoni e due neutroni di un nucleo, che ne contiene diversi, si trovano vicini e formano una particella alfa; questo sottosistema del nucleo, può uscire dal nucleo...

I radioisotopi hanno trovato negli ultimi decenni moltissime applicazioni in campo medico-sanitario e biologico. Vogliamo concentrare la nostra attenzione sull’uso dei traccianti radioattivi, sulla terapia dei tumori e sulla tomografia a emissione di...

Nelle reazioni nucleari, come in quelle chimiche, viene liberata (o assorbita) una certa quantità di energia, detta energia di reazione. Nelle reazioni chimiche due o più atomi, o molecole, di sostanze diverse si combinano per dare molecole di...

La temperatura del nucleo delle stelle, e in particolare del Sole, è dell’ordine di 107 K. A temperature così elevate, gli elettroni sono staccati dai nuclei. Attraverso una serie complessa di reazioni nucleari, due protoni si trasformano in due...

I più diffusi tipi di reattori a fissione per la produzione di energia elettrica in Occidente impiegano acqua normale sia per rallentare i neutroni che per raffreddare il nocciolo. I Pressurized Water Reactors (PWR) usano acqua in pressione mentre i...

Gli argomenti trattati in questo corso di fisica coprono, con qualche eccezione, le conoscenze che si avevano alla metà degli anni quaranta, appena dopo la fine della Seconda Guerra Mondiale. Fu costruito allora il primo calcolatore a valvole e, nei...

Esiste un flusso continuo di particelle che dallo spazio giunge fino alla superficie della Terra. Queste particelle, nel loro complesso, sono dette raggi cosmici. Proprio osservando i raggi cosmici, nel 1932 il fisico statunitense Carl D. Anderson...

Sin dagli anni Trenta si sapeva che, nel decadimento «beta» radioattivo dei nuclei atomici, venivano emessi spontaneamente un elettrone e una particella neutra, molto più leggera di un elettrone: una sorta di «elettrone neutro». Fu Enrico Fermi...

Il positone, il muone e altre particelle, ai tempi sconosciute, sono state scoperte grazie ai raggi cosmici. Ma non sarebbe stato possibile osservare e studiare in dettaglio le proprietà dei leptoni più pesanti e delle particelle elencate nelle...

Negli anni quaranta del secolo scorso venne portata a compimento l’elettrodinamica quantistica (nota come QED, dall’inglese Quantum ElectroDynamics), cioè la teoria che descrive le interazioni tra le cariche elettriche delle particelle...

Nel decadimento beta di un neutrone, rappresentato nella figura 15, un neutrone si trasforma in protone, ma la dinamica del processo non è chiara. Lo diventa se si applica l’approccio utilizzato per descrivere l’azione della forza elettromagnetica...

Nella figura 24 sono riportate, a sinistra, tutte le particelle-materia fondamentali che abbiamo imparato a conoscere e, nella colonna di destra, tutte le particelle-forza che mediano le interazioni tra di esse. Per ogni particella sono riportati i...

Quando due onde si propagano nello stesso mezzo materiale, si ha interferenza costruttiva dove le onde sommano i loro effetti e interferenza distruttiva quando esse si annullano a vicenda. L’interferenza costruttiva si ha quando le due onde...

Per Galileo, all’inizio del 1600, la fisica era essenzialmente osservazione astronomica e studio del moto dei corpi; nel mondo occidentale a queste attività si dedicavano un centinaio di filosofi della natura. In quattrocento anni i capitoli della...

Consideriamo ora l’accoppiamento forte, cioè il vertice superiore della figura 28. Nelle figure 28b e 28c sono messi in evidenza alcuni dei molti processi virtuali che possono avvenire: in (b) il gluone si divide in due gluoni, che poi si...

Le costanti fisiche sono ingredienti essenziali di ogni modello/teoria: esse non sono deducibili con considerazioni teoriche, ma devono necessariamente essere determinate ricorrendo all’esperienza. Fra queste vi sono costanti che non siamo in grado...

La luce è un particolare tipo di onda, un’onda elettromagnetica. Infatti le grandezze che oscillano sono il campo elettrico e il campo magnetico. Ma è possibile progettare una lente o uno specchio senza sapere esattamente che cosa è la luce: tutto...

La luce è un’onda e trasporta con sé energia, che può scaldare un oggetto lasciato al Sole o può produrre corrente elettrica in una cella fotovoltaica, come per esempio quella di una comune calcolatrice. Questa energia arriva su una superficie...

Inviamo un sottile fascio di luce su una lamina di metallo piana e ben levigata. Dalla superficie emerge un raggio riflesso, anch’esso sottile e ben definito. Possiamo appoggiare un foglio di cartone sulla lamina, in modo che esso sia sfiorato...

Se ti specchi in un mestolo da cucina di acciaio inossidabile, ciò che vedi è molto diverso da quello che osservi specchiandoti in uno specchio piatto. Il mestolo costituisce uno specchio curvo. Se lo guardi dalla parte interna, ciò che...

Utilizziamo due dei raggi principali per costruire le immagini generate, nei vari casi, dagli specchi sferici di piccola apertura.

Oltre che con le costruzioni geometriche che abbiamo visto nel paragrafo precedente, le posizioni dell’oggetto e dell’immagine rispetto allo specchio si ricavano in modo analitico con la legge dei punti coniugati: se indichiamo con \(...

Guardando un righello immerso in un recipiente pieno d’acqua, notiamo che esso appare piegato. Questo accade perché i raggi di luce riflessi e diffusi dal righello, passando dall’acqua all’aria, non escono in linea retta, ma si rifrangono, cioè...

Consideriamo un raggio di luce che si propaga in un blocco di vetro. Poiché l’indice di rifrazione del vetro è maggiore di quello dell’aria, il raggio rifratto si allontana dalla perpendicolare. Oltre al raggio rifratto si forma anche un debole...

Una lente sferica è un corpo trasparente delimitato da due superfici sferiche, che produce immagini ingrandite o rimpicciolite degli oggetti. Le lenti convergenti sono più spesse al centro che ai bordi. Fanno convergere in un punto (fuoco) un...

Consideriamo la figura 3, in cui si mostra il procedimento geometrico che porta alla determinazione dell’immagine \( {A}'{B}' \) di una piccola freccia luminosa AB. Indichiamo con \( {p}=\overline{AO} \) la distanza tra l’oggetto e il centro della...

La macchina fotografica (figura 5) è costituita da una scatola, in cui la luce entra da un’apertura (il diaframma) che si trova dietro un sistema di lenti (l’obiettivo). Queste lenti fanno convergere la luce sulla parete posteriore della scatola....

L’occhio è un globo racchiuso da una spessa membrana opaca, che presenta sul davanti una superficie trasparente detta cornea. Dietro la cornea vi è l’iride, un diaframma che ha nel centro un foro (la pupilla) attraverso cui penetra la...

Due strumenti che permettono di estendere le potenzialità della nostra vista sono il microscopio e il cannocchiale. Entrambi sono costituiti da due lenti, in genere convergenti: l’obiettivo, quella più vicina all’oggetto, e l’oculare, quella...

I telescopi ottici utilizzati per le osservazioni astronomiche possono essere di due tipi: rifrattori (cannocchiali) se sono realizzati mediante l’uso di lenti, e riflettori se invece sono realizzati mediante l’uso di specchi. Il...

Mentre esaminavo la forma di queste particelle immerse in acqua, osservai che molte di esse si trovavano in un evidente stato di moto. (Robert Brown, 1827) Le particelle in questione erano i grani di polline di una particolare specie di pianta, la...

La regolarità che ci mostra l’Astronomia nel movimento delle comete, senza dubbio ha luogo in tutti i fenomeni. (Laplace, Essai philosophique sur la probabilité, 1814) Il futuro astronomo e matematico Pierre-Simon Laplace ha appena dieci anni,...

 

Early in its history, in the seventeenth century, the barometer was purely a laboratory experiment, and it was primarily used not to measure air pressure, but to create an alleged vacuum. During the time from the creation of the first barometer to the...

Al largo della costa di Livorno, a bordo di una lancia dell’Accademia Navale, Domenico Pacini osserva la scatola di rame che viene lentamente calata in mare. All’interno c’è un oggetto metallico elettricamente carico – un elettroscopio – e...

Nel 1865 il fisico inglese James Clerk Maxwell riunì in quattro equazioni fondamentali i numerosi risultati sui fenomeni elettrici e magnetici ottenuti nel corso di un secolo. Ma le equazioni di Maxwell, oltre a descrivere i fenomeni conosciuti, ne...

 

“Static electricity" is a collection of different electrical phenomena; phenomena in which the amounts of positive and negative electric charge within a material are not perfectly equal. Where voltage is high and current is low. Where electrical...

Copyright © 2012 Zanichelli editore S.p.A., Bologna [5813der] Realizzazione editoriale Redazione: Silvia Merialdo, Antonia Ricciardi, Stefania VaranoSegreteria di redazione: Deborah Lorenzini, Simona VanniniProgetto grafico, impaginazione e ricerca...

In un’onda elettromagnetica vibrano il campo elettrico e il campo magnetico. Che cosa vibra in un’onda di materia? La risposta a questa domanda è data dalla fisica quantistica, la teoria rigorosa delle proprietà del mondo microscopico,...

La meccanica studia l’equilibrio e il movimento dei corpi. Le sue leggi descrivono il movimento dei pianeti e la caduta degli oggetti sulla superficie della Terra. Le leggi della meccanica sono usate per mettere in orbita i satelliti, ma anche per...

Le unità di misura possono essere precedute da prefissi per ottenere multipli e sottomultipli, come riportato nella tabella sotto. Per esempio, aggiungendo il simbolo «k» (kilo) prima del simbolo «m» del metro, otteniamo il kilometro (km), che è...

L’intervallo di tempo (o durata) è descritto dalla seguente definizione operativa: strumento di misura: un cronometro; protocollo: l’avvio del cronometro è simultaneo all’inizio dell’intervallo di tempo da misurare; l’arresto del...

 La definizione della grandezza fisica lunghezza (o distanza) comporta: uno strumento di misura: un metro, quando si misurano lunghezze di decimetri; un protocollo: si fa coincidere la prima tacca del metro con l’inizio della lunghezza da...

L’unità di misura del volume è il metro cubo (m3), che è il volume di un cubo il cui lato è lungo 1 m: 1 m3 = 1 m x 1 m x 1 m.  

La definizione della grandezza fisica massa richiede: uno strumento di misura: il carrello delle masse; un protocollo: per esempio, un oggetto ha una massa di 3 kg se, posto...

La densità è una grandezza unitaria, perché dice quanti kg di massa sono contenuti nell’unità di volume (1 m3): 920 kg/m3 significa 920 kg di massa in 1 m3.  Molte sono le grandezze unitarie che incontriamo nella vita quotidiana. Per...

In fisica è spesso utile sapere qual è la relazione tra una certa grandezza fisica e le grandezze fondamentali attraverso cui essa è definita. Le dimensioni fisiche di una grandezza indicano in quale modo essa è ottenuta a partire dalle grandezze...