Alcune applicazioni della fisica moderna

struttura dei livelli energetici nellatomo Acquisizioni teoricheConseguenzeApplicazioni energia di ionizzazione, effetto fotoelettrico cellula fotoelettrica, tubo fotomoltiplicatore, visori notturni, impressione su lastra fotografica emissione stimolata, laser trasmissione dati e suoni, tagli e saldature industriali, interventi chirurgici, olografia, geodesia, spettroscopia emissione raggi X diagnostica medica, controllo manufatti industriali, tecniche di restauro, astronomia radiazione emessa da scarica elettrica nei gas tubi per illuminazione, insegne pubblicitarie

effetto tunnel varie conseguenze, tra cui decadimento radioattivo microscopio a scansione, esperimenti di diffusione, contatore Geiger, diodo tunnel teoria elettronica dei solidi caratteristiche di conduttori, semiconduttori, isolanti termistori, esposimetri inserimento di impurezze nei semiconduttori e comportamento delle giunzioni pn diodi, LED, laser a semiconduttore (lettori cd, lettori codici a barre, stampanti laser), celle fotovoltaiche, transistor e circuiti amplificatori, circuiti integrati Acquisizioni teoricheConseguenzeApplicazioni

superconduttivitàeffetto Meissner materiali ad alta temperatura critica, levitazione magnetica dei treni, … strutture microscopiche di nuove molecole nanotecnologie, computer quantistici? Acquisizioni teoricheConseguenzeApplicazioni quantizzazione del momento magnetico nucleare risonanza magnetica diagnostica medica, studio delle strutture delle molecole in chimica organica

Gruppo di lavoro Applicazioni e interdisciplinarietà della fisica moderna proposta di riflessione nei sottogruppi Vengono proposti i seguenti tre temi di discussione. Il gruppo dovrà stendere una sintesi scritta del lavoro svolto, che verrà poi presa in esame dal coordinatore. Tempo previsto: circa unora. 1.Esperienze di didattica della fisica moderna Hai già introdotto argomenti di fisica moderna nelle tue classi? Quali e in quale classe? Che collocazione hanno avuto allinterno del programma svolto (episodica, allinizio o alla fine del programma, …)? Ritieni che questo tipo di argomenti abbiano favorito un atteggiamento positivo verso la disciplina? Quali obiettivi ritieni di aver raggiunto?

2. Come introdurre elementi di fisica moderna Una riflessione sullimportanza dellintroduzione di argomenti di fisica moderna nella pratica didattica e sulle possibili modalità di effettuazione è già stata stimolata dai contributi dei docenti intervenuti durante la prima parte del corso. Ritieni che sia possibile collocare una o più unità didattiche di fisica moderna nella programmazione didattica delle tue classi? Cosa si può proporre? Quali sono gli obiettivi? Come si potrebbero valutare i risultati di tale lavoro?

3. Dalla teoria allesame delle ricadute tecnologiche o viceversa? Perché la mia calcolatrice non ha bisogno di batterie? Lo sviluppo della teoria quantistica ha avuto innumerevoli ricadute tecnologiche, al punto che nei paesi industrializzati sono diventati economici e quindi di uso comune moltissimi oggetti con un contenuto tecnologico estremamente raffinato (basti pensare allo sviluppo dellelettronica). Ritieni possa essere interessante riuscire a far comprendere agli studenti i principi di funzionamento di alcuni di tali oggetti? Potrebbe fornire uno stimolo allapprendimento avere un approccio del tipo: Cerchiamo di capire come funzione una cella fotovoltaica (perché la mia calcolatrice non ha bisogno di batterie?)?. Può aver senso introdurre un argomento del tipo celle solari in una classe nella quale si affronta un programma di natura diversa? E nella programmazione che riguarda una disciplina diversa dalla fisica?

Principi di funzionamento del Laser

laser a He-Ne

Teoria delle bande e semiconduttori

Curva caratteristica di un diodo

Cella fotovoltaica

Laser a semiconduttore