PRESENTAZIONE

Il corso tratta alcuni sviluppi recenti in Fisica, visti dal punto di vista storico. È diviso in due parti: A) transizione dalla Fisica Classica alla Meccanica Quantistica; B) nascita e sviluppo precoce della Fisica Nucleare, con particolare riferimento alla Ricerca in Italia.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Sviluppo di uno spirito critico verso le basi concettuali della fisica.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Completare la conoscenza di alcuni importanti aspetti della fisica del Novecento con l’approccio storico.

Sviluppare uno spirito critico verso le basi concettuali della fisica.

Conoscere la dimensione storica della fisica, con particolare riferimento ai suoi sviluppi nel Novecento.

Approfondire le figure più importanti che hanno contribuito alla nascita della Meccanica Quantistica e della Fisica Nucleare, e dei loro specifici contributi.

PREREQUISITI

Fisica Generale e Meccanica Quantistica Elementare

MODALITA' DIDATTICHE

Metodo seguito:

ricostruire lo sviluppo scientifico dei vari argomenti via via trattati sulla base di una analisi degli articoli originali e delle principali fonti archivistiche disponibili. Molti degli argomenti sono trattati anche in altri corsi, ma qui vengono analizzati in modo diverso, cioè nel loro processo di scoperta e di sviluppo. Ad esempio si studieranno i meccanismi che hanno portato all’affermazione di certe teorie a scapito di altre, oppure i limiti insiti in alcuni esperimenti, che a posteriori sono stati definiti cruciali, o infine le difficoltà interpretative di certi risultati, e quindi si analizzerà il rapporto intercorso, nelle varie fasi di sviluppo, tra formulazioni teoriche e verifiche sperimentali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Parte I: Dalla Fisica Classica alla Meccanica Quantistica

1) Le tre grandi scoperte di fine '800: i raggi X, la radioattività, l'elettrone.

2) La nascita della fisica atomica e i primi modelli classici di atomo :1897-1910.

3) Il problema del corpo nero e la scoperta della costante "h" di Planck: 1899-1900.

4) Fenomenologie non spiegabili classicamente: l’effetto fotoelettrico, i calori atomici dei solidi, gli spettri atomici e molecolari.

5) I primi sviluppi delle ipotesi quantistiche e il loro affermarsi: 1900-1911.

6) Gli esperimenti di scattering di particelle alfa contro atomi pesanti (H. Geiger–E.Marsden: 1908-1910) e la scoperta del nucleo atomico (E. Rutherford, 1911).

7) La nascita della prima teoria quantistica dell’atomo (N.Bohr 1913).

8) Gli esperimenti di H.Moseley (1914) e l’introduzione del numero atomico.

9) Verso una nuova interpretazione della tavola periodica degli elementi (N.Bohr–D.Koster, 1919).

Parte II. Nascita e Sviluppo della Fisica nucleare: dal nucleo alla fissione

1) Dagli esperimenti di scattering di particelle alfa contro atomi leggeri alla scoperta del protone (E. Rutherford, 1919).

2) La realizzazione delle prime trasmutazioni nucleari con particelle alfa (E. Rutherford, J. Chadwick, P.M.S. Blackett, W. Bothe: 1919-1931).

3) Lo sviluppo di nuovi dispositivi sperimentali: la camera a nebbia di Wilson (1911), il contatore Geiger-Muller (1928), la camera controllata di Blackett-Occhialini (1932).

4) La scoperta del neutrone (J. Chadwick, 1932).

5) Dai primi studi sui raggi cosmici (V. Hess, 1912) alla scoperta del positrone (C.D. Anderson 1932).

6) Il problema del decadimento beta e la formulazione della teoria di Fermi (dicembre 1933).

7) La scoperta della radioattività indotta da particelle alfa (F. Joliot–I. Curie, gennaio 1934).

8) La scoperta della radioattività indotta da neutroni e dell'effetto del loro rallentamento (E. Fermi, marzo-ottobre 1934).

9) La scoperta della fissione nucleare (O. Hahn–F. Strassmann, 1938).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense del Docente.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

NADIA ROBOTTI (Presidente)

ROBERTA CARDINALE

MATTEO LEONE

PAOLO PRATI

PIERANTONIO ZANGHI'

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

L'insegnamento si svolgera' nel secondo semestre.

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame orale

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L’accertamento è condotto dal docente responsabile e da un altro esperto della materia. Esso ha una durata che varia tra circa 20 e circa 40 minuti.  E’ articolato, per ogni studente,  su tre domande che vertono sul programma del corso  e che consentono alla commissione di giudicare, oltre che la preparazione, il grado di raggiungimento degli obiettivi del corso.