Cos'è la fisica moderna?
FisicaModerno designa le nuove concezioni della Fisica sviluppate durante i primi tre decenni del XX secolo, scaturite dalle proposte teoriche dei fisici Albert Einstein e Max Planck. Dopo l'emergere di tteoria della relatività di Einstein e del quantizzazionedi onde elettromagnetiche, è emerso questo nuovo campo di studio, ampliando i limitati orizzonti della Fisica Classica.
Più completo del Fisicaclassico, Il Fisica moderna è in grado di spiegare fenomeni di bilancia tanto piccolo (atomico e subatomico) e velocità molto elevate, molto vicine al velocità della luce. i fisici del secolo XX si rese conto che le conoscenze attuali non erano sufficienti per spiegare fenomeni come effetto fotoelettrico O il radiazione del corpo nero. Cominciarono così a sorgere diverse ipotesi circa la naturadàleggero e del importa e sull'interazione tra di loro.
Importanti scoperte della fisica moderna
Diversi esperimenti hanno segnato la storia e lo sviluppo della Fisica Moderna. Tra questi possiamo citare quelli che ci hanno dato una comprensione più profonda della struttura della materia e degli atomi e anche della natura della luce. guarda alcuni esempi di queste importanti scoperte che hanno segnato l'inizio della Fisica Moderna:
Nel 1895, Wilhem Rontgen scoperto l'esistenza dei raggi X, un tipo invisibile di radiazione estremamente penetrante.
Nel 1896, Antoinebecquerel scoperto l'esistenza di radioattività.
Pochi anni dopo, nel 1900, il fisico tedesco MaxPlanck propose che l'energia trasportata dal campo elettromagnetico avesse valori quantizzato, multipli totale di una quantità minima e costante.
Nel 1905, attraverso la sua teoria della relatività, AlbertEinstein ha mostrato che i frame che si muovono con velocità tantoalto,Il prossimo à velocità propagazione dàleggero, sperimenta lo scorrere del tempo e la misurazione delle distanze in modi diversi.
Nel 1913, Nielsbohr ha proposto che i livelli di energia degli elettroni sparsi attorno ai nuclei atomici siano quantizzato, cioè la sua energia è data da un multiplo intero di un valore minimo.
Nel 1924, il dualitàonda-particella, stabilito dal fisico LouisDe' Broglie, ha mostrato che ogni corpo può comportarsi come un'onda.
Nel 1926, il meccanicaquantistico, risultato del lavoro di fisici come WernerHeisenberg e Erwin Schrödinger.
In altre parole, il FisicaModerno riuscito ad esplorare la natura di mondomicroscopico e i grandi velocitàrelativistico, fornendo preziose spiegazioni per diversi fenomeni fisici che erano stati, fino ad allora, fraintesi.
Punti di riferimento della fisica moderna
→ Teoria atomistica
IL teoriaatomistico nato tra i pensatori greci come raccontinelMileto e gli atomisti Democrito e Leucipo. Per questi pensatori la materia era costituita da particelle più piccole, indistruttibili e indivisibili, che venivano chiamate atomi.
La teoria atomistica ha guadagnato forza grazie ai diversi modelli atomici proposti durante gli studi fisici. Vedi sotto alcuni importanti scienziati e le loro teorie atomiche:
JohnDalton: credeva che gli atomi fossero massicci e indivisibili e che le sostanze fossero formate da combinazioni atomiche di proporzioni diverse.
J. J. Tommaso: secondo questo scienziato, gli elettroni, che hanno una carica elettrica negativa, erano sparsi sulla superficie di una carica positiva.
ErnestoRutherford: per Rutherford, gli atomi avevano una carica elettrica positiva concentrata in una regione estremamente densa e ridotta chiamata nucleo atomico.
Nielsbohr: secondo il modello di Bohr, gli elettroni si trovavano attorno ai nuclei atomici con energia quantizzati, cioè occupavano solo determinati livelli di energia, che erano multipli di a più piccolo.
Vedi anche: Modelli atomici
L'attuale concezione di cosa siano gli atomi ha avuto diversi contributi nel corso della storia, subendo diversi cambiamenti. Alcune delle proposte più importanti per la nostra comprensione degli atomi e della materia sono venute da fisici come De' Broglie,Heisenberg e Schrödinger. Check-out:
Luigi De Broglie: proposto l'esistenza di onde di materia, una proprietà che spiega il duplice comportamento degli elettroni.
WernerHeinsenberg: propose il principio di indeterminazione, indicando che non sarebbe stato possibile determinare, simultaneamente e con totale precisione, la posizione e la quantità dei movimenti delle particelle quantistiche.
ErwinSchrodinger: attraverso la sua equazione, è stato in grado di determinare le regioni con maggiori probabilità di trovare un elettrone attorno al nucleo atomico.
Guardaanche:La nascita della Meccanica Quantistica
→ Radiazione del corpo nero
Per la fisica, è classificato come corponero qualsiasi corpo in grado di assorbire tutta la radiazione incidente su di esso, riemettendola sotto forma di radiazione termica, a seconda della sua temperatura.
Il problema della radiazione del corpo nero era una delle principali questioni aperte in fisica all'inizio del XX secolo. Attraverso l'ipotesi di quantizzare l'energia delle onde elettromagnetiche emesse dai corpi neri, il fisico tedesco Max Planck presentato la soluzione a questo problema.
→ Esperimento sulla goccia d'olio
oh esperimento goccia d'olio oil, eseguita dal fisico RobertoAndrewsMillikan, è stato in grado di determinare l'ordine di grandezza della carica elettrica del elettroni. L'apparato utilizzato in questo esperimento consisteva in un flacone spray, che spruzzava goccioline di olio tra due piastre disposte elettricamente cariche in direzione verticale, in modo che le goccioline fossero statiche sul aria. Fino a quando non fu effettuato questo esperimento, la carica degli elettroni non era nota, solo il rapporto tra i loro caricare E i tuoi pasta.
Guardaanche: La scoperta dell'elettrone
→ Esperimento Franck-Hertz
oh sperimentarenelFranck-Hertz convalidato il modello atomico proposto da NielsBohr. Questo esperimento ha mostrato che è possibile eccitare gli atomi di un gas solo da livellispecifica di energia, nonché la quantizzazione dei livelli energetici, proposta da Bohr.
→ Esperimento di Rutherford
Il famoso Esperimento di Rutherford è stata effettivamente eseguita da due dei suoi studenti, Hansgeiger e ErnestoMardsen. In questo esperimento, una sottile foglia d'oro è stata bombardata da particellealfa (nuclei di atomi di elio) ad alta velocità. Si è notato che, dopo la collisione, gli angoli di alcune di queste particelle variavano molto. Inoltre, in alcuni casi, c'erano rimbalzare di particelle alfa, che suggeriva l'esistenza di nuclei atomici pesanti ed estremamente densi.
→ Scoperta delle lenti gravitazionali
Il fenomeno di lentegravitazionale si verifica a causa della distorsione dello spazio-tempo esercitata da grandi masse, come quelle di stelle e pianeti. Secondo la relatività generale, proposta da AlbertEinstein, la gravità esercitata da corpi massicci è il risultato della deformazione nel rilievo dello spazio-tempo. Di conseguenza, propagandosi attraverso lo spazio-tempo deformato, la luce subirebbe una deviazione.
Questo fenomeno è stato osservato dagli astronomi misurando la durata dell'eclissi solare totale avvenuta nel 1919. Le misurazioni sono state eseguite contemporaneamente nella città di Sobral, situato nello stato di Ceará, è acceso SonoTommaso e Principe.
Guardaanche: Einstein e Ceará
→ Esperimento di Michelson-Morley
l'esperimento di Michelson-Morley dimostrato che le onde elettromagnetiche sono in grado di propagarsi nel vuoto stesso, quindi non hanno bisogno di un mezzo per farlo. Per dimostrare questa proprietà, i ricercatori AlbertMichelson e EdoardoMorley utilizzato un grande interferometro (dispositivo utilizzato per studiare l'interferenza della luce) immerso in una piscina piena di Mercurio. In questo modo si eviteranno vibrazioni di qualsiasi tipo, in grado di influenzare la misura estremamente sensibile.
Nell'esperimento in questione è stato misurato il tempo di riflessione della luce da specchi allineati con precisione. Se la Terra si muove nel mezzo in cui si propaga la luce, si dovrebbero osservare piccole deviazioni nei raggi riflessi, cosa che non si è verificata. Pertanto, i ricercatori hanno dimostrato la teoria proposta.
→ Effetto fotoelettrico
oh È fattofotoelettrico era un fenomeno senza una spiegazione soddisfacente fino agli studi sviluppati da AlbertEinstein. Essendo in grado di spiegare questo effetto, Einstein è stato premiato con un NobelnelFisica. Attraverso l'idea di MaxPlanck, Albert Einstein estese la teoria della quantizzazione dell'energia dalla radiazione del corpo nero a qualsiasi tipo di radiazione, stabilendo così la nozione di dualità onda-particella.
relatività generale
IL relativitàgenerale è una generalizzazione della teoria della relatività ristretta, sviluppata anche dal fisico tedesco Albert Einstein. Secondo questa teoria, corpi massicci, come pianeti e stelle, sono in grado di deformare il tessuto, o rilievo, dello spazio-tempo. Questa deformazione, a sua volta, dà origine alla gravità.
La gravità di stelle e pianeti deforma lo spazio-tempo, dando origine alla gravità.
______________________
*Crediti immagine: Benjamin Couprie, Institut International de Physique de Solvay / Wikimedia Commons.
Di Me. Rafael Helerbrock