Diapositiva 1 - Liceo Malpighi

IL PASSAGGIO TRA L'800 E IL '900 NELLA
FISICA ATOMICA
…ATTRAVERSO DUE FIGURE
MARIE SLODOWSKA CURIE – NIELS BOHR
1° CONVEGNO SOLVAY 1911
PRIMA CONFERENZA INTERNAZIONALE DI
FISICA
2°CONFERENZA SOLVAY 1927
LA CHIMICA E LA FISICA VIVONO NELL’800
UNA GRANDE AVVENTURA…
1800 Volta mette a punto la prima pila
 1803 Dalton elabora la prima teoria atomica
 1821 Faraday mette le basi per il primo motore
elettrico
 1825 Wholer sintetizza in laboratorio l’Urea
 1850 principi della termodinamica (macchine
termiche)
 1864 Maxwell leggi dell’elettromagnetismo
 1869 prima tavola periodica degli elementi di
Mendeleev
 1876 Bell brevetta il telefono
 1895 Marconi mette a punto il primo telegrafo

Cosa aveva ancora da dirci l’atomo?
Nel 1803 John Dalton
elabora il primo
modello dell’atomo:
L’atomo è la più piccola
particella della materia. Esso
è una sfera piena, non
divisibile in parti più piccole.
L’OGGETTO DI STUDIO?
LA STRUTTURA DELLA MATERIA
L’ATOMO DIVENTA L’INTERFACCIA
TRA CHIMICI E FISICI
L’ATOMO DIVENTA L’INTERFACCIA
TRA LA FISICA CLASSICA E LA FISICA
QUANTISTICA
L’ATOMO RIVOLUZIONA LA SCIENZA
E LA STORIA DEL ‘900
“Io sono di quelli che pensano che la scienza ha
una grande bellezza. Uno scienziato nel suo
laboratorio non è soltanto un tecnico: è anche un
fanciullo posto in faccia a fenomeni naturali che
l’impressionano..”
(M.Curie)
 " un esperto è una persona che attraverso la sua
dolorosa esperienza scova tutti gli errori che un
altro ha compiuto in un campo molto ristretto“
(N. Bohr)

QUALCHE DATO…
Protone: massa = 1,6 x 10-24 g, carica elettrica +1
 Elettrone: massa = 1/2000 protone carica -1
 Neutrone: massa = 1,6 x 10-24 g non ha carica

0,0000000000000000000000016 g
Raggio H = 5 x 10-11 m
MARIE SKLODOWSKA
CURIE (1867-1934)
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1893-94 Prima donna a ricevere la licenza di
fisica e matematica alla Sorbonne
1898 Tesi di dottorato in fisica sulle proprietà
radioattive di due nuovi elementi chimici (Ra e
Po)
1903 premio Nobel per la fisica con i marito
Pierre
1904 rinuncia a brevettare la metodologia per
l’estrazione del Ra. Dona a tutto il mondo le
sue ricerche
1906 rimane vedova con due bambine
1908 ottiene la cattedra di fisica alla Sorbonne
1911 premio Nobel per la chimica scoperta del
Polonio e del Radio.
1914-18 al fronte di guerra con l’apparecchio
Curie per radiografie
1921: 1° viaggio USA
Fonda l’istituto per il Radio a Parigi
1929 2° viaggio USA
Fonda l’istituto per il Radio a Varsavia
1934 muore a Parigi di anemia aplastica a 67
anni
“La signora Curie è, fra tutte le
persone celebri, la sola che la
L’IMPORTANZA DELLA SCELTA INIZIALE DI MARIE:
LA TESI DI DOTTORATO 1897-1903
DAL 1898 AL 1904: 32 COMUNICAZIONI
SCIENTIFICHE (FIRMATE SINGOLARMENTE O CON IL
MARITO PIERRE)
Traccia lasciata dai Sali d’Uranio su foglio
(Bequerel, 1896)
L’ URANIO: IL CAPOSTIPITE DEGLI
ELEMENTI RADIOATTIVI
L’uranite estratta alla fine dell’800 nelle miniere di Pechblenda
era utilizzata nell’industria del vetro (es. vetro di Boemia).

Maria intraprende lo studio di tutti le sostanze
chimiche note e scopre che anche i Sali del Torio
emettono radiazioni
RADIOATTIVITA’

La radioattività è proporzionale alla quantità di
uranio e Torio presente nel campione
 Ci
sono campioni in cui, una volta estratto
l’Uranio e il Torio, emettono ancora
radioattività!!
Perchè?
MARIE: L’INCARNAZIONE DEL METODO
SPERIMENTALE
•5 anni di lavoro in una rimessa
•Metodo della fusione e della
cristallizzazione frazionata
•Isola 0,1 g di Radio da 1
tonnellata di Pechblenda
•Scopre le proprietà dannose e
terapeutiche del Radio su lei
stessa
•Isola il Polonio con lo stesso
metodo e ne studia le proprietà
“ Non sempre esiste “l’istante
della scoperta: i lavori di uno
scienziato sono troppo esili
perché nel corso del suo
penoso percorso la certezza del
successo scoppi d’improvviso
come un lampo e l’abbagli coi
suoi fuochi”
(Eve Curie, vita della signora
COS’È LA RADIOATTIVITÀ?
LA RADIOATTIVITÀ
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L’estrazione del Radio diventerà industriale col “metodo Curie”
Il radio sarà usato in campo diagnostico e terapeutico (e non..)
Le radiazioni Alfa del Polonio saranno indispensabili per le
scoperte della struttura dell’ atomo e del nucleo dell’atomo
“In mani criminali il Radio può
essere molto pericoloso. Ci si può
chiedere se l’umanità saprà
trarre vantaggi dalla
conoscenza dei segreti della
natura, se è matura per
approfittarne o se questa
conoscenza può essere nociva”
( Pierre Curie)
MADRID 1933: L’AVVENIRE DELLA
CULTURA
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
“Io sono di quelli che pensano che
la scienza ha una grande bellezza.
Uno scienziato nel suo laboratorio
non è soltanto un tecnico: è anche
un fanciullo posto in faccia a
fenomeni naturali che
l’impressionano come una fiaba.
Noi non dobbiamo permettere che
si creda che tutto il progresso
scientifico si riduce a meccanismi,
macchine, ingranaggi, i quali,
d’altronde, hanno anch’essi la loro
propria bellezza.
..Io non credo nemmeno che nel
nostro mondo, lo spirito di
avventura rischi di sparire. Se io
vedo intorno a me qualche cosa di
vitale, è precisamente quello
spirito di avventura che
sembra indesiderabile e che va
di pari passo alla nostra
curiosità”
LA MECCANICA QUANTISTICA: GLI INIZI
HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=Z56YSJVFCE
SCARICA NEI GAS RAREFATTI
TUBO DI CROOKES
Raggi
Catodici
J.J.Thomson (Nobel 1906 fisica) giunse alla conclusione che queste
particelle erano presenti in ogni tipo di sostanza e che per mezzo di una
differenza di potenziale o a causa di irradiazione luminosa potevano essere
estratti da certe sostanze. A tali particelle venne dato il nome di
LA SCOPERTA DEGLI ELETTRONI: I RAGGI
CATODICI
LA SCOPERTA DEI PROTONI: I RAGGI
ANODICI
IL MODELLO ATOMICO DI
THOMSON (1904)
SFERA POSITIVA CON CARICHE ELETTRICHE
NEGATIVE.
ATOMO NEUTRO.
LE CARICHE NEGATIVE = CARICHE POSITIVE
Modello plum padding
ESPERIMENTO DI RUTHERFORD 1911
CAMBIA IL MODELLO
(MODELLO PLANETARIO): L’ATOMO
È VUOTO!!
L’atomo possiede un nucleo in cui
sono concentrati protoni e
neutroni e gli elettroni orbitano
intorno al nucleo ad una notevole
distanza (1:100.000)
PERCHÉ L’ELETTRONE NON CADE NEL NUCLEO?
NIELS BOHR (1885-1962)..VIDEO
HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=06K0KI
VG6MI
NELL’ATOMO L’ENERGIA NON È
CONTINUA
L’ATOMO DI BOHR
1922
L’elettrone è visto come una
particella che percorre orbite
quantizzate
(modello semiquantistico)
INTERPRETAZIONE DELLO SPETTRO DI
ASSORBIMENTO DELL’IDROGENO
IL PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE
HEISEMBERG
L’ATOMO: UN’ INSIEME DI FUNZIONI
MATEMATICHE
FINE