Il 08 Ott 2007, 10:22, LuigiF ha scritto:
> La luce proveniente da una sorgente luminosa, decresce di intensit�,
> man mano che aumenta la distanza.
>
> Ad esempio, la luce di Sirio arriva sulla terra con un'intensit�
> molto pi� debole rispetto a quella proveniente dal sole.
>
> Cos'�, esattamente, che diminuisce con la distanza: l'energia in eV
> dei fotoni? La frequenza?
L'hai detto tu: l'intensit�. Cio� il numero di fotoni per unit� di area e di
tempo.
Se osservi una sorgente a distanza R che emette in maniera isotropa in tutte
le direzioni, la radiazione emessa da questa si distribuisce uniformemente
nella sfera ideale di raggio R centrata nella sorgente, cio� in una
superficie di area proporzionale al quadrato di R. L'intensit� osservata
decresce come il quadrato della distanza dalla sorgente.
> Sostanzialmente decresce.
> Si conosce la misura dell'energia di un fotone solare e quella di
> fotone proveniente da Sirio?
Non tutti i fotoni emessi da una sorgente hanno la stessa energia. Ci sar�
una distribuzione di energie (spettro) quindi � meglio riferirsi a grandezze
statistiche. Ad es. i valori medi s�, si conoscono.
A Franco dici:
> Ok, questo � perfettamente comprensibile. Allontanandosi dalla
> sorgente, i fotoni si disperdono in uno spazio sempre pi� vasto,
> quindi diventano sempre pi� rarefatti.
questo � il motivo principale per cui Sirio, vista dalla Terra, brilla meno
del Sole.
> Ma un fotone che arriva dopo aver percorso, poniamo, miliardi di
> anni luce, � stressato dal lungo viaggio, oppure � fresco e attivo
> come quando era partito?
Al singolo fotone possono succedere varie cose. Bisogna ragionare
statisticamente. Ai pi� fortunati non succede nulla e arrivano freschi e
attivi. Nel loro viaggio, per�, possono interagire con la materia del mezzo
interstellare (o con altri fotoni) e venire assorbiti, o diffusi in altre
direzione. Alcuni quindi non arrivano per niente. Altri, urtando particelle
cariche, possono anche perdere energia (eff. Compton) o guadagnarla (Compton
Inverso).
La probabilit� di questi processi dipende dalla loro energia e dalla
distribuzione di materia che incontrano.
Comunque � possibile tenere conto (statisticamente) di questi effetti e
stimare le propriet� emissive delle sorgenti studiando la radiazione
osservata a Terra. E' quello che fanno gli astrofisici.
Inoltre possono esserci sono vari effetti da considerare, dipende dai casi.
Ad esempio se la sorgente (es Sirio) � in moto relativo rispetto al punto di
osservazione (Terra), allora occorre considerare l'effetto Doppler: le
frequenze della radiazione osservata appariranno spostate: verso l'alto se
la sorgente � in avvicinamento, verso il basso se � in allontanamento. Se il
moto della sorgente � noto, si pu� valutare lo spostamento in frequenza (ma
anche il viceversa).
Miliardi di anni luce per� � un percorso lunghissimo, in questo caso
interviene un ulteriore effetto, il redshift: a causa dell'espansione
dell'Universo, le energie dei fotoni vengono 'shiftate' verso il basso, e lo
spostamento � tanto maggiore quanto pi� � maggiore la distanza dalla
sorgente (mentre il fotone viaggia, lo spazio si dilata e la sua lunghezza
d'onda viene "stirata", di conseguenza la frequenza diminuisce. Pi� viaggia
e pi� viene stirato). Inoltre l'espansione tende anche a "diluire" il numero
di fotoni per unit� di volume, che si disperdono in uno spazio sempre pi�
vasto.
Ma questo effetto � apprezzabile solo per distanze cosmologiche (oggetti
extragalattici), penso che nel caso di Sirio sia trascurabile (anche se
sinceramente non ho idea di dove sia Sirio).
> In altre parole, la sua energia in eV e la sua lunghezza d'onda, di
> quanto sono variate (se sono variate)?
dipende.
(dimenticavo: se parli di fotoni, energia e frequenza � la stessa cosa).
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Received on Tue Oct 09 2007 - 18:37:19 CEST