Presentazione standard di PowerPoint

annuncio pubblicitario
NIELS BOHR
Il radicale cambiamento della concezione dell’atomo e dell’idea stessa
di scienza.
Cecilia Capelli 5^G
A.S. 2014/2015
Liceo Scientifico ‘‘G.Ulivi’’- Parma
Indice:
• Un grande premio Nobel
• Istruzione
• Cambridge e Thomson,
Manchester e Rutherford
• Enigmi da risolvere
• L’ ‘‘atomo di Bohr’’ del 1913
• Conseguenze del modello
atomico
• Il ‘‘principio di complementarietà’’
del 1927
• Il dibattito Bohr-Einstein
• Fisica nucleare e medicina
• La Seconda Guerra Mondiale e il
‘‘Progetto Manhattan’’
• Gli ultimi anni
Un grande premio Nobel
Nasce il 7 ottobre
1885 a Copenaghen
da Christian Bohr e
Ellen Adler.
Fin dalla giovane età
mostra grande
apertura mentale ed
interesse scientifico.
Istruzione
Dal 1892 frequenta la scuola
“Gammelholm Latin School” di
Copenaghen.
Nel 1911 si laurea in Fisica dell’Università
di Copenaghen con una tesi sul
comportamento degli elettroni nei
metalli.
Cambridge e Thomson, Manchester e
Rutherford
Grazie ad una borsa di studio può
proseguire gli studi fisici in
Inghilterra.
Inizialmente collabora con
J.J.Thomson a Cambridge, poi con E.
Rutherford a Manchester.
Individua nel modello atomico di
Rutherford forti incongruenze.
Enigmi da risolvere
Teoria del collasso:
l’elettrone, carica elettrica in
movimento, avrebbe
progressivamente perso
energia precipitando sul
nucleo.
Natura discontinua dello spettro di
emissione degli elementi chimici
sottoposti ad una scarica elettrica.
L’ ‘‘atomo di Bohr’’del 1913
Primo postulato:
Nell’atomo, l’elettrone percorre solo determinate orbite circolari quantizzate,
nelle quali ruota senza assorbire né emettere energia chiamate orbite
stazionarie.
Secondo postulato:
• L’elettrone assorbe energia solo se salta da
un’orbita a un’altra di livello energetico
maggiore.
• Quando l’elettrone torna a un livello di
energia minore l’atomo emette energia
sotto forma di fotoni.
• l’energia, emessa o assorbita, è uguale alla
differenza di energia delle due orbite.
Terzo postulato:
Il momento della quantità di
moto, può assumere
nell’atomo solo valori discreti
esprimibili dalla condizione di
quantizzazione:
 Lo spettro discontinuo a righe:
Ogni riga dello spettro di emissione
corrisponde ad un salto, cioè ad un
preciso valore di energia uguale alla
differenza di energia fra due orbite.
Conseguenze del modello atomico
Per la prima volta un modello atomico era in grado di spiegare nel
dettaglio lo spettro dell’atomo di idrogeno.
Ma la comunità scientifica non era pronta ad accettare una fisica che, a
livello microscopico, contraddiceva i postulati della fisica classica.
Dopo 10 anni le sue innovazioni vennero comprese e, nel 1922, gli venne
conferito il Nobel per la fisica.
Il ‘‘principio di complementarietà’’ del 1927
L’aspetto ondulatorio e corpuscolare della
materia e della luce sono due facce dello
stesso fenomeno e non due categorie
diverse di eventi.
Mai possono essere individuati entrambi
gli aspetti contemporaneamente.
Il dibattito Bohr-Einstein
Con la fisica di Bohr nasce anche
l’indeterminismo: la scienza può
conoscere solo il risultato di
esperimenti e osservazioni.
«Dio non gioca a dadi con l’universo»:
visione anti-probabilistica di Einstein.
Bohr vince il dibattito.
Fisica nucleare e medicina
Bohr e G.D. Hevesey utilizzarono gli acceleratori
di particelle per creare isotopi radioattivi a bassa
intensità per fini medici:
• Venivano iniettati nei corpi dei viventi per
individuarne la radioattività ed osservare
ostruzioni indicative di anomalie.
• La radioattività iniziò ad essere utilizzata come
cura contro il cancro.
La Seconda Guerra Mondiale e il ‘‘Progetto
Manhattan’’ jkg
L’Istituto di Fisica teorica viene occupato dai
tedeschi.
Bohr e la sua famiglia fuggono in Svezia.
Bohr prende parte al progetto segreto istituito da
Franklin Delano Roosvelt.
Era scettico riguardo alla possibilità imminente di costruire una bomba
nucleare.
Utilizzò i suoi contatti politici per informare sui rischi del funzionamento della
bomba.
Gli ultimi anni
Nel ‘45 Bohr e la sua famiglia tornano a
Copenaghen.
I disastri di Hiroshima e Nagasaki spingono
Bohr a battersi per l’applicazione pacifica
dell’energia nucleare e per favorire una
cooperazione internazionale in questo ambito.
(‘‘Lettera Aperta alle Nazioni Unite, 1950’’)
Nel ‘52 fu tra i fondatori del CERN e primo
direttore della Divisione Teorica con sede a
Copenaghen.
Gli vennero riconosciute 34 lauree ad honorem e
Eisenhower gli conferì il primo premio del
progetto ‘‘Atomi per la Pace’’.
Negli ultimissimi anni si dedica alla famiglia,
agli sviluppi della biologia e alla scrittura di
riflessioni sulla vita (pubblicato postumo).
Nel ’62 muore a causa di un attacco di
cuore.
Nel ‘65 l’Istituto di fisica Teorica prende il
nome di ‘‘Istituto Niels Bohr’’.
“L’atomo di Bohr rese i contemporanei consapevoli che occorreva un
nuovo modo di descrivere i fenomeni a livello microscopico e, sebbene
scientificamente superato, resta ancora oggi nella mente di molti come
l’immagine di come l’atomo sia fatto, e un simbolo della fisica”.
(A. P. French, P. J. Kennedy (eds), Niels Bohr : A centenary volume,
London, 1985).
BIBLIOGRAFIA:
•U. Amaldi, L’Amaldi per i licei scientifici, ZANICHELLI, 2012.
•J. Navarro, BOHR l’atomo quantistico- Passaporto quantistico verso un altro
stato, RBA, 2014.
•J. Ottaviani e L. Purvis, Un pensiero abbagliante- Niels Bohr e la fisica dei
quanti, SIRONI, 2007.
•G. Segrè, Faust a Copenaghen, IL SAGGIATORE, 2009.
SITOGRAFIA
•www.aif.it
•www.dmf.unicatt.it
•www.fisica.unid.it
•www.nbi.ku.dk
•www.online.scuola.zanichelli.it
Scarica