Re: Fascio di elettroni

From: <woodridge_at_libero.it>
Date: Sat, 26 Jan 2013 06:58:16 -0800 (PST)

"Luciano Buggio" wrote:
>Allora immaginiamo (forse e' solo un esperimnto mentale)
>due elettroni che corrono affiancati nel vuoto alla
>stessa velocita' di quelli di conduzione.
>Che succede?
>Il loro campo elettrico non e' quello di quando sono
>fermi nel laboratorio?
>...
>Viene indotto campo magnetico da ciascuno, ma solo nel
>riferimento della scrivania, per cui l'altro non lo vede?
>
>Qui non ci sono cariche positive viste andare nel verso
>opposto stando in sella ad un elettrone.



Prima di tutto, abbi pazienza se non sempre (o meglio, quasi mai) rispondo tempestivamente: rispetto ad anni fa, nei NG ci passo occasionalmente come "distrazione", e se qualche discussione cattura la mia attenzione provo a scriverci qualcosa ma sempre rubando a me stesso il tempo tra mille altre cose.

Per il resto...

Esatto, nel tuo ultimo esempio non ci sono cariche positive viste andare in senso opposto (come e' invece se gli elettroni corrono nel filo): per questo nelle prime risposte ti dicevo che era molto piu' interessante l'esempio di fasci senza fili.


E per questo ho chiamato escamotage il moto delle cariche positive osservato da chi cavalca gli elettroni nel filo, con una accezione, credo, diversa da quella che tu davi allo stesso termine: per te, correggimi se sbaglio, significava piu' o meno "trucco", mentre io intendevo semplicemente che non rende l'idea completamente.


Per questo l'altro esempio e' piu' interessante. Per questo specificavo subito, nella mia risposta, che ho inteso tu volessi ragionare solo classicamente. Per questo la visione di cariche positive in moto opposto e' "incompleta". Per questo la risposta di Bibbiani (che ad una prima lettura poco lucida non avevo inteso) e' quella formalmente esaustiva.


Poi... si': il campo elettrostatico, quello "scolastico" per dirla volgarmente, non si chiama cosi' casualmente. Il campo elettrico che vedi viaggiando solidalmente a quei famosi elettroni e' una cosa, altra cosa e' quello che misuri quando questi elettroni sono in moto rispetto a te.



Penso ti interessera' lo spunto che segue, e che potrebbe convincerti della fondatezza delle risposta quantitative di Fabri da un lato e di Bibbiani dall'altro (scrivo cosi' perche', se la memoria non mi inganna, tu sei... scettico rispetto ai risultati della relativita' ristretta... anche qui correggimi se ricordo male).



Nell'unica volta che ho tenuto un corso di Fisica 2, ho "giocato" un po' con gli studenti facendo la stessa domanda che hai posto tu: se viaggio accanto agli elettroni di conduzione nel filo, che succede, non vedo piu' campo magnetico? E allora i fili si attirano in un riferimento e non nell'altro in moto uniforme?

In questo caso, dopo un po' di "stimoli", non ci e' voluto molto affinche' i pargoli si rendessero conto che in effetti da quel punto di vista si vedeva la corrente di cariche positive.
Soddisfazione da parte mia per la capacita' di ragionamento: e a questo mi ero fermato nel risponderti.
Ma poi, per mostrare loro che "non bastava" come risposta ho cambiato l'esperimento, e questo credo ti stimolera' molto.

Immagina un misto tra i due esperimenti da te proposti. Hai un filo percorso da corrente, e una carica in moto parallelamente al filo: per esempio, un elettrone che corre parallelo a quelli di conduzione (ma non sarebbe necessario che fosse proprio cosi').
Nel riferimento del laboratorio: la corrente genera un campo magnetico, che esercita una forza sulla carica in moto... Niente da dire.



Nel riferimento in moto con questa carica: pure ammettendo di voler ragionare con la corrente di cariche positive, come argutamente intuivano i ragazzi, c'e' una cosa che non va: la carica "esterna" ora e' ferma! In presenza di un qualsivoglia altro campo magnetico, non dovrebbe risentire di alcuna forza, comunque! Riecco il tuo paradosso in forma "piu' forte": in un riferimento vedo questa carica accelerare, nell'altro in moto uniforme al primo invece no!



Le cose tornano, invece, con le argomentazioni di Bibbiani: muovendosi rispetto al filo, il filo non appare elettricamente neutro; e questa carica, ferma in questo riferimento, non potrebbe avvertire campi magnetici ma quelli elettrici si'. E le cose, se i conti si fanno bene (non li ho mai fatti, ma ci vuol poco), tornano.





Credo che l'esempio possa essere stimolante per te perche', se ho inteso bene (e ancora una volta mi correggerai se ti ho frainteso), tu ipotizzi che un campo magnetico sia generato anche da cariche ferme. Beh, con questo esempio capirai immediatamente che se anche fosse vera questa cosa che pure non ha riscontri, ugualmente non potresti spiegare, *nemmeno qualitativamente*, perche' la carica ferma debba sentire una forza da questi supposti campi magnetici (voglio assumere che il fatto che solo cariche in moto sentano i campi magnetici non sia da te messo in discussione: l'evidenza sperimentale, da te sempre invocata, di cio' e' fuori discussione...).
Riesci a far quadrare il cerchio solo con i risultati della relativita' ristretta.

Spero di essere stato di stimolo.

Saluti

Woodridge
Received on Sat Jan 26 2013 - 15:58:16 CET