Re: I rimedi omeopatici sono acqua fresca?

From: Marco xxxxx <marcofisica_at_tin.it>
Date: 1999/05/10

>Se non disturbo e se e' possibile spiegarlo abbastanza semplicemente....
>Cos'e' lo spettro di emissione del corpo nero? Cos'e' un corpo nero?


Non disturbi affatto :)

Un corpo nero � un corpo che pu� emettere radiazioni ma non assorbirle; un
buon esempio di corpo nero � il Sole. Tu dirai: ma il Sole mica � nero! Gi�,
per� emette radiazione (ad es. 'luce') e assorbe molto poco. Quindi, per
prima cosa, non ti fare ingannare dall'aggettivo 'nero': non e' detto che un
corpo nero tu lo veda effettivamente nero! Anzi il Sole � giallo!

Prima di capire che cos'e' il corpo nero bisogna pero' capire che cosa sono
i colori. Se gia' sai tutto (o quasi) dei colori puoi saltare a pie' pari la
seguente sezione, altrimenti leggila con attenzione.

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Tu, naturalmente, sai distinguere il rosso dal giallo, il giallo dal blu,
ecc. Ti sei mai chiesta quale e' la differenza tra un colore ed un altro?
Per spiegarlo dobbiamo premettere che la luce e' fatta di onde
elettromagnetiche. Il concetto di onda elettromagnetica e' tutt'altro che
semplice: pensa che per descrivere l'elettromagnetismo (classico) sono
necessarie le equazioni di Maxwell, che sono un sistema di quattro equazioni
differenziali, due delle quali vettoriali; non lo dico per spaventarti ma
solo per metterti in guardia da chi parla di onde elettromagnetiche con
eccessiva disinvoltura.

Detto in modo semplice cosa sono le onde elettromagnetiche? Senza pretesa di
'scientificit�' potremmo paragonare le onde elettromagnetiche alle onde che
si formano su un laghetto quando in mezzo ci getti un sassolino; qual'� il
risultato? Una perturbazione del laghetto che si propaga attorno al punto di
impatto, cio� delle onde.

Le onde elettromagnetiche in realta' sono un po' piu' complicate ed una
differenza importante con le onde del laghetto e' che per propagarsi non
hanno bisogno di un mezzo materiale (come alcuni pensavano a cavallo tra il
secorso e il nostro secolo) ma si propagano anche nel vuoto.

Detto questo, probabilmente ti domanderai ancora: si', ma CHE COSA sono le
onde elettromagnetiche? Piu' che dirti che cosa sono forse e' meglio fare
alcuni esempi di onde elettromagnetiche: sono onde elettromagnetiche la
luce, visibile (i colori) e non (ad esempio i raggi ultravioletti o gli
infrarossi), le onde radio, le microonde, ecc. _Non_sono_ invece onde
elettromagnetiche le onde acustiche ('suoni') e le onde del laghetto.

Ti ho fatto alcuni esempi di onde elettromagnetiche; che cos'� che
distingue, ad esempio, le onde radio dalla luce visibile? E il rosso dal
blu? Se torni all'esempio del laghetto puoi pensare alla distanza che c'�
tra due creste successive delle onde: quella si chiama lunghezza d'onda. Nel
caso del laghetto la lunghezza d'onda, probabilmente, sar� di qualche decina
di centimetri.

Allora: le onde radio hanno una lunghezza d'onda radio potrebbe essere di
qualche chilometro, le microonde qualche centimetro e la luce visibile da
0,4 millesimi di millimetro (il colore violetto!) a un po' meno di 0,8
millesimi di millimetro (il colore rosso!).
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Gli scienziati nell'ultima parte del secolo scorso si erano iniziati a
chiedere come dovesse essere lo 'spettro di emissione' di un corpo nero:
vale a dire quanta radiazione dovrebbe emettere alle lunghezze d'onda delle
onde radio, quanta alle lunghezze d'onda del visibile, e cosi' via. Il
risultato che ottenevano prendendo le equazioni di Maxwell come vangelo
appariva incredibile: piu' diminuiva la lunghezza d'onda e piu' energia
doveva essere emessa a quella lunghezza d'onda: cio' tot energia per le onde
radio, un po' di piu' per le microonde, di piu' per la luce rossa, di piu'
per la luce blu' e cosi' via. Era veramente incredibile: intanto perche'
avrebbe dovuto significare che l'emissione totale di energia sarebbe dovuta
essere infinita! Poi, non tornava con le osservazioni sperimentali: infatti
perche' il Sole, ottimo esempio di corpo nero, e' giallo? Semplicemente
perche' emette la maggior parte della sua energia alla lunghezza d'onda del
giallo; eppure la teoria sembrava dire che avrebbe dovuto emettere piu'
radiazione alle lunghezze d'onda superiori, ad esempio a quella del blu; ma
risulta a qualcuno che il Sole sia blu?

Be', insomma, c'era qualcosa che non tornava. Planck ipotizzo' che
all'interno del corpo nero non potessero esserci tutte le frequenze
possibili ma solo alcune; in particolare, poi, suppose che dovesse esserci
una lunghezza d'onda massima. Tanto per intenderci, penso' che se il corpo
nero aveva un diametro di un metro, ben difficilmente poteva 'entrarci' una
lunghezza d'onda di un chilometro!

Per essere onesti, bisogna dire che nel suo lavoro parti' sempre dalle
equazioni di Maxwell e che quelle che io ho chiamto 'ipotesi' in realta'
erano il risultato di ragionevolissime imposizioni matematiche dette
'condizioni al contorno'. Comunque il risultato di imporre che dentro al
corpo nero non potevano starci le onde elettromagnetiche di tutte le
lunghezze d'onda possibili ma solo di determinate lunghezze d'onda dava un
risultato sensato (emissione di energia non infinita) e in linea con
l'esperienza (il Sole e' giallo). Le onde elettromagnetiche che per la loro
lunghezza d'onda potevano stare dentro al corpo nero le chiam� "quanti".

Naturalmente la teoria del corpo nero e' un po' piu' complicata di come l'ho
esposta io e per spirito di semplificazione posso anche aver detto delle
inesattezze, ma mi auguro di avere spiegato con sufficiente chiarezza il
concetto.

Sinceramente,
Marco xxxxx
Received on Mon May 10 1999 - 00:00:00 CEST