spettros - Dipartimento di Fisica e Astronomia

La spettroscopia
Liceo Scientifico “G. Pertile” di Asiago classe
4ªAL
Proprietà della luce

Modello corpuscolare


Modello ondulatorio


Proposto da Newton…
Proposto da Huygens…
Teoria attuale

Derivata dalle teorie di Planck, Einstein, De
Broglie e Schrödinger…
Liceo scientifico “G. Pertile”
di Asiago
Proprietà del prisma
n = indice di rifrazione
 = deviazione del raggio
incidente
  (i  r' )  (e  r' ' )
  (n 1)  
n
Liceo scientifico “G. Pertile”
di Asiago
Spettrografo a prisma

Oggi sostituito da
quelli a reticolo, si basa
sulla dispersione della
luce da parte del
prisma.
Liceo scientifico “G. Pertile”
di Asiago
Righe di assorbimento ed
emissione

Righe di emissione



Sono emesse da un gas caldo
Sono dovute a transizioni elettroniche da livelli eccitati a
livelli energetici più bassi
Righe di assorbimento


Si formano per la presenza di un gas freddo tra sorgente
e osservatore
Sono dovute all’assorbimento di fotoni di energia pari a
quella dei livelli energetici degli atomi del gas
Liceo scientifico “G. Pertile”
di Asiago
Classificazione spettrale

Stelle rosse


Lunghezza d’onda più lunga -> T più bassa
Stelle blu

Lunghezza d’onda più corta -> T più alta
Liceo scientifico “G. Pertile”
di Asiago
Esercizio

Calcolare la distanza di una galassia per la
quale il redshift misurato è z = 0.31
l  l0
z
l0
H l0 = 6563 Å
H l 8597 Å
l  l0 1  z
Liceo scientifico “G. Pertile”
di Asiago
Esercizio
l
v H0 d
z 
Legge di Hubble
l
c
c
1
1
0.5  h 1
H0
H0  100h kms Mpc
Per z = 0.31
5

c z 310
d

0.31  929.36 h Mpc
H0 100  h
Se h ~ 0.65 (valore stimato attuale) la distanza della
galassia è ~ 1430 Mpc
Liceo scientifico “G. Pertile”
di Asiago
Però…



... la legge di Hubble si basa su un'interpretazione
"locale" dell'effetto Doppler
La legge lineare è applicabile, come relazione
approssimata, per redshifts inferiori a z ~ 0.2 *
Per redshifts superiori una formula più corretta è:
2c 
1 
d
 1
H0 
1 z 
* An introduction to the science of Cosmology, D.J. Raine and E.G.Thomas, IoP 2001
Liceo scientifico “G. Pertile”
di Asiago
Conclusioni

L’analisi spettrale della luce emessa dagli oggetti
celesti è importante perchè ci permette di
indagare:

Le proprietà fisiche dell’oggetto


Le proprietà cinematiche e dinamiche


Temperatura, dimensioni, composizione chimica, …
Velocità, curve di rotazione, massa, …
Le distanze cosmiche e l’espansione dell’Universo

Legge di Hubble
Liceo scientifico “G. Pertile”
di Asiago
Fine
Autori:
Eugenio Benvenuti, Chiara Dalla Bona, Giorgia Pernechele,
Lonia Segafredo.