Riassunti Fisica Moderna

Università di BolognaCorso di laurea in Ingegneria Energetica

FISICA MODERNA M

Relatività Ristretta

- Teoria elaborata da Einstein nel 1905, si arriva al fatto che la teoria

tratta solo di sistemi di riferimento inerziali, che si muovono ciascuno rettilineo.

1. 1° postulato di Einstein: le leggi della fisica sono le stesse in tutti i S.R. rispetto a inerziali.
2. 2° postulato di Einstein: la velocità della luce nel vuoto (c) è la stessa in tutti gli SR, e in tutte le direzioni

D. Orecchia = 3 x 10⁸ m/s, --> velocità non raggiungibile

- Rispetto 2° punto. Luce dalla terra: velocità terra = 100, velocità luce = c, alla velocità luce

- Luce lanciata dentro un fisonilo. Osservato da Michelson e Morley dimostra che ‘c’ c è la max velocità raggiungibile.

Trasformazioni di Galileo

- Trasform. di Galileo X passare da un dio. XRFF all’altro.

- Exp. di Michelson e Morley 1) T.R. di Galileo, dopo co d

- Interfermetro

1. Sintesi del sin. 1. Riferimento. Bilancia con l'etere T₀ = C - V² - -> Caso non riuscitissimo: la velocità della luce si emma
2. Sintesi del sin. 2. riechieno riferece sca trp u)x manducio nello spazio e 200 luoghi di bertiamo

1. S = sincrono con l’orologio con velocità t⁰

3- Le trasf. di Lorentz si riducono a quelle di Galilei per v≪1

4- Ricche trasf. sono linear diferenze finite si trasformano in differenze infinite

dx' = γ (dx - v dt)

dy' = dy

dz' = dz

dt' = γ (dt - v dx / c²)

Lime absoluto deve volare dalla luce è causato dall'equatii

dx = c dt → dx' = c dt'

v è velocita lucrina dove essere v è s.o.f.

dx² < c²

L'evento deve conservare il rapporto di causa effetto

Dru. che un sogno sia mandato da 'P' a 'Q', con UTC in un sist. inerzia 'S'

Δx = x₂ - x₁, x0

Δt = t₂ - t₁

Fra fie punto di R.R.S.

in un sistema S' si ha: Δt' = γ (Δt - v Δx / c²)

paradoxe no - sa sul altras

Δt' = γΔt(λ - v (Δt / c²))

Lo stesso UTC no sub-c

ricche defisce si ha: - v ² < - c² → - v² / c² ← 1

Δt' - γΔt(λ - v² / c²) < O → se UTC no spe. di 'S' l'evento Q avverrebbe che l

sogno sia mandato paradosse!

Quindi, se |u|/|v| ≪ c² → Δt>0 non vuole essere velocitamente zero.

Dimaturione del lungoera con le trasf. di Lorentz

conservano cura sopra in sistema {s, x', y', t'} che si pone con vecchia r SSR.

s{σ_x, t_s}

L₀ = x₀ - x_λ

Usando trasf. di Lorentz:

x_λ = γ (x_A - v t_s), x₀ = γ (x₀ - v t_s)

Per trovare L-lunghezza N sin J possiamo fissare x_A e x₀ simultaneamente t_A, t_B, τ

x_λ - x_A = γ (x₀ - 5) τ (x₀, -x_λτ)

→ L₀ = γ L

Determinacio del tempo con le trasf. di Lorentz

conservano speccato a sopra in a sulo dr > x sin seup ma o grait drra

un tempo rout

Le Onde

Meccaniche, hanno bisogno di un mezzo di propag. e di un'azione x far partire l'onda (scossa).

Elettromagnetiche, non hanno bisogno di un mezzo di prop. viaggiano alla velocità della luce

Onda che passa

• Onde trasverse oscillazioni ⊥ movimento dell'onda
• Onde longitudinali oscillazioni ∥ movimento dell'onda

In generale onda y = h(x,t) pure nello spazio e nel tempo

Onda sinusoide y(x,t) = A sin (kx - wt + φ₀) dove kx=w=fase φ= sfasatura(k = 2π/λ = numero d'onda ω = 2π/T = pulsazione)

k = 2π/λ ω = 2π/T = periodo

Velocità onda=v_f = w/k = λ/T -> D.R. da dx e da dt

Equazione d'onda

Grafico:

Contrasto tra tensione di una corda

In dir x; |F_x1| = |F_x2| = T F_x2 + F_x1 = 0 mp punto materiale non si sposta lungo x

In dir y, applico II legge di Newton alla corda; F_2y + F_x1 = F_{m2 = dm/dt² = μΔx d2u/dt² mp accelerazione verso y}

Sappiamo che: F_2y = T[dy/dx]₂, F_{m1 = T d2x2}

T₁(d₂x₁) - T[^du/_dx] = T[dy/dx]₂

T Δx d²u/dt² - [^{d2u/sub>x2] < sub>1 < 1 = Δx/ = Δmf della corrente ausiliare}

Corrente crescente in una parte --> parte decrescente

d²u/dx = -d²y

d²y/dx² = 1/T d₂u/dt₂

Soluz. eq. d'Alembert di due funz. d'onda

Principio di sovrapp. delle onde

Siano 2 onde y₁(x,t) e y₂(x,t)

L'unione di 2 onde sono y₃=(x,t) = y₁ (y₃ + (x,t)) - y₂(x,t) = fino→unica onda

Interferenze che può essere costruttiva o distruttiva

Una volta localizzate le onde scoprendo il loro cammino

Fisica Quantistica

La radiazione elettromagnetica è quantizzata ed ogni forma d’onda di frequenza ν è quanto di energia E=hν = energia minima assorbita da un’onda elettromagnetica

• Effetto fotoelettrico

Emissione di elettroni da una superficie metallica quando quest’ultima colpita da onde elettromagnetiche

1. Con v variabile dall’anodo in modo c.m. carico si nota che:
   • Con un moto variano arrivano l’emissione di e^- dall’anodo e varia dall’intensità della radiazione
2. Aumentando l’intensità maggiore solo l’intensità di corrente

C'è bisogno di una frequenza minima necessaria per far schizzare via e^- dalla radiazione (Phoie) legge di Einsten, energia è un bilancio totale

E=ω+E

E₂ e _eV_ω V_ω=enne hν=φ+K_{_{max}}

Compton

Einstein estese il concetto di fotone

Prendere un fotone e lo faccio 'volare' con e^- (com.un elastico)

• λ

E=0

Ondulare:

Onda evoluta _{viene verso e}

h_λν = _{viene verso e} λ

Per studiarlo:

²m₀

^{d2ψ₁ (x)} = Eψ₁(x)

dx²

E1 < V₀ SEU

E2 = -²m₀(V₀-E)

L’onda è legger

PERCA A TEVERE INFINITO

u = 0 L

Condizion al contorn Io. Ψ(L) = 0

dE2 + 1

DA CUI:

Appunti Fisica Nucleare

Atomo = e^- protoni e neutroni

Nucleo

• Numero di massa = somma protoni+neutroni
• Numero atomico, n° protoni=n° elettroni

Proprietà:

1. Atomi sono generalmente stabili
2. Su atomi reagendo combinati tra loro

Esperimento di Stern-Gerlach

• Dimostra la quantizzazione del momento magnetico degli atomi.
• Fascio di atomi attraversano nucleo un campo magnetico.

Induzione sorgente creazione magnetica verticale forza F_z = µ_z (dB/dz)

• (*) Se momento magnetico fosse continuo, forza subirebbero disquisiti su un intervallo continuo sullomente avoci una linea continua, invece esserc separateo distinte momento quantizzato, demostraz spin di e^-.

M_S = -2 s_z μ_B = - μ_B

M_S = 2 s_z μ_B = μ_B

F_z = μ_z (dB/dz)

μ_z = Pacchetto di Bohr

• (***) Creazione non esserre causata forza di Lorentz perché archi attraversano campo elettrostatiche vuoto (F=qvB, q=0)
• (***) Onde equilibrio meccaniche continuo visione classica

Risonanza magnetica

Fasciolo apparecchio andamento proiezione assione nel uno stato energia maggiore, proseguendo con inversione di

2RM. Il segno convulsivo assorbito appare per a 2μ/B e se protoni immerse un campo magnetico

V della rotazione apparata risonanza magnetica, bande sulle radiofrequenze

Principio esclusione Pauli:

• Due e^- non possono occurrire stessi stato quantico
• Essere in atomi devono differire azionare almeno quantico (n,l,m, n) non escez_Z parte