Dipartimento di Fisica - Università di Napoli Federico II

Presentazione sul tema: "Dipartimento di Fisica - Università di Napoli Federico II"— Transcript della presentazione:

1 Dipartimento di Fisica - Università di Napoli Federico II
La Luce delle Stelle Luigi A. Smaldone Dipartimento di Fisica - Università di Napoli Federico II Planetario di Caserta

2 Richiesta di supporto inviare programmi dettagliati I e II anno per Scienze e Fisica a:

3 I Materiali: www.planetariodicaserta.it

4 Informazioni sulle Stelle ??
LUCE LUCE ? ….. Particelle prive di massa dette FOTONI (Si muovono, nel vuoto, a velocità c= ms) Si comportano da: Particelle (nell’interazione con la materia) Onde (nella propagazione)

5 Dualismo Onda-Corpuscolo :

6 (h=costante di Planck=6.626×10-34joule per sec)
Onde ? Lunghezza d’onda λ Frequenza ν=c/λ Energia del fotone: hν=hc/λ (h=costante di Planck=6.626×10-34joule per sec)

7 La famiglia dei fotoni:
Onde Radio Microonde Infrarosso Visibile Ultravioletto Raggi X Raggi Gamma blu 400 nm 4000 Å rosso 750 nm 7500 Å

8 Onde Radio: (è, forse, un qualche …. sauro ?!?)

9 Onde Radio: Qual è questo pianeta ?

10 Onde Radio: Il telescopio per le onde radio (radiotelescopio)

11 Onde Radio: Una radiogalassia … insieme al visibile !

12 Interazioni mareali nel gruppo M81
Onde Radio: Interazioni mareali nel gruppo M81 Distribuzione luce stellare Distribuzione idrogeno (emissione a 21 cm)

13 Onde Radio: Il centro della Via Lattea nel visibile …e nel radio

14 Microonde: La nostra galassia (la Via Lattea)

15 Venere … alle microonde
Venere nel visibile Venere … alle microonde

16 nel visibile (dalla sonda Galileo)
Infrarosso: Impatti della SL9 su Giove nel visibile (dalla sonda Galileo)

17 Infrarosso: Impatti della SL9 su Giove

18 Infrarosso: Impatti della SL9 su Giove

19 Infrarosso: Impatti della SL9 su Giove

20 Ultravioletto: archi nella corona solare

21 Ultravioletto: altri archi nella corona solare

22 Raggi X: Cos’è ???

23 Raggi X: Il Sole

24 Raggi X: I resti di una supernova

25 Raggi X: La galassia di Andromeda

26 Raggi Gamma: Tutto l’Universo

27 Raggi Gamma: Il centro della Via Lattea

28 Luce di Corpo Nero: λ in metri T in Kelvin F in Watt e
Lunghezza d’onda del massimo di emissione λ in metri T in Kelvin Flusso complessivamente emesso F in Watt e σ=5.67×10-8 W gradi-4 m –2 Flusso alle varie λ (legge di Planck) k=1.3806×10-23 j. per K

29 Emissione di Corpo Nero:

30 Non vi illudete : non si dimagrisce così !
Un caso …. umano: (35 oC = Kelvin) λmax=2.8979×10-3/T=2.8979×10-3/308.16≈9.41×10-6 m=9.41 μm F = σT4 = 5.67×10-8 × ≈ 511 W m-2 (cilindro di altezza 1.75 m e diametro 0.45 m ) L = F×S =511 × 2.45 = 1252 W = 0.3 Cal/sec = 1080 Cal/ora = Cal/giorno Non vi illudete : non si dimagrisce così ! Siamo immersi in un ambiente a Ta Lnetta=σ(T4-Ta4)×S =216 W=4300 Cal/giorno e … se teniamo conto di peli e vestiti, ≈ 2000

31 Le stelle: (T* e R* sono temperatura superf. e raggio)
Flusso totale alla superficie della stella (potenza emessa da 1 m2 di stella) Luminosità totale (potenza emessa da tutta la superficie della stella) flusso totale a Terra (potenza ricevuta da 1 m2 di telescopio a distanza d dalla stella)

32 Che fare? Per il SOLE: T =5800 K R = 6.96×108 m L = 3.8×1026 w
f lo possiamo misurare ma per determinare T* occorrono R* e d !!!! Per il SOLE: T =5800 K R = 6.96×108 m L = 3.8×1026 w d = 1.49×1011 m f = 1.36 Kw

33 Forse c’è la soluzione:
Se osserviamo con un filtro blu: Se osserviamo con un filtro giallo:

34 Forse c’è la soluzione:
Il loro rapporto sarà: Abbiamo il Termometro !!

35 La folla di stelle COLORE = Temperatura

36 Spettri:

37 Spettri:

38 Spettri:

39 Tipi di … Spettri:

40 Spettri … Stellari:

41 Una collezione … di Spettri Stellari:

42 Classificazione Spettrale:
SPETTRI STELLARI … Corpo Nero e Righe assorbimento di elementi diversi ??? … meglio classificare (iniziò padre Angelo Secchi) Classi Spettrali ABCDEFGHIJKLMNOPQRS ← forte predominanza righe H assenza righe H → - Anni ’20: sviluppo meccanica quantistica …

43 Stelle all’elio, all’idrogeno
… ed al limone ??? Fattore predominante: TEMPERATURA

44 Il velocimetro: effetto Doppler
● sorgente ferma sorgente in moto ●●●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●● Vedo le lunghezze d’onda allungate (spostate verso rosso) Vedo le lunghezze d’onda accorciate (spostate verso blu) Δλ=λv/c redshift blushift

45 Come appare …uno spettro che si muove?