1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Ciao a tutti, mi sono sempre posto questa domanda, sento dire fotoni e particelle cariche da 20 MeV, 50 GeV, quest'ultime poi accellerate artificialmente dal CERN di Ginevra...
Dunque, da quello che ho capito io, per le particelle (che hanno quindi una massa) l'energia aumenta all'aumentare della loro velocità, tenendo conto che non potranno mai raggiungere la velocità della luce, corrispondente quindi alla loro velocità cinetica, cioè E=1/2mv2.
Quindi più vanno veloci e più hanno energia, e con gli accelleratori lineari come il CERN (che però funzionano solo per le particelle cariche e no ad esempio per i neutroni) vengono accellerati a frazioni di velocità prossime a quella della luce per dargli un sacco di energia.
Invece se una particella avente massa è ferma, avrà comunque un'energia minima dovuta appunto dalla sua massa, che corrisponde a E=mc2.
Invece per quanto riguarda i fotoni, che ovviamente viaggiano tutti alla velocità della luce, la loro energia non dipenderà dalla loro velocità (che è fissa, cioè 300000Km/s nel vuoto) ma dalla loro frequenza, tramite la formula E=hf, quindi più avrà lunghezze d'onda minori e più energia avrà.
Il fotone non ha massa e quindi non avrà energia a riposo, e poi è sempre in movimento a 300000Km/s (nel vuoto, ovviamente la velocità varia se si muove dentro un "mezzo")e non sta mai fermo, va sempre a quella velocità lì, riferendosi sempre al vuoto ovviamente.
Io l'ho capita così, volevo sapere se ho capito bene oppure ho sbagliato qualcosa, grazie!

La parte in cui parli di energia cinetica ed energia è un pò confusa, in realtà le cose sono leggermente diverse.
L'energia è data dal fattore ymc^2 dove c è la velocità della luce nel vuoto, m la massa della particella ed y (da leggersi in realtà gamma la lettera greca ) è il fattore di lorentz (y=1/radice(1-(v/c)^2)) (vedi wikipedia http://it.wikipedia.org/wiki/Fattore_di_Lorentz)
per velocità basse (c'è anche sul link di wikipedia) l'energia è data da mc^2+1/2mv^2, per energie molto alte non è più vero che l'energia cinetica è uguale a 1/2mv^2 ma sarà data semplicemente da:
T=mc^2(y-1)
Edit il cern di ginevra ha a disposizione più di un acceleratore.....
Comunque generalmente quando ci si riferisce al cern di ginevra ci si riferisce a LHC, che è un acceleratore circolare (e non lineare) anche se lo stadio che accelera le particelle è di fatto un acceleratore lineare.... (ed anche lo stadio di iniezione lo è) però alla fine risulta una macchiona circolare!

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Davide Ghiso
Meade Schmidt-Newton 6" (763mm F/5) - William Optics Zenithstar 66 ED - Eq6 skyscan Barlow 2x e 4x apo coma - Oculari meade superploss 26mm
Kellner 20 e 4 mm Ploss 10mm - Hiperion 8mm - Atik 383l+ monocromatic
filtri baader 36mm R,G,B,L,H-alpha - magzero mz_5 bn
Gruppo Astrofili Volontari Ingauni Albenga SV

Davide Ghiso
ma chi sarà mai questo Dario Fo!?

il link di wikipedia è chiarissimo: se non spieghi la questione delle frequenze praticamente non hai aggiunto nulla

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{andreaconsole.altervista.org}¦ Ballscope 300/1500 DIY "John Holmes"

Gnurant!
http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_fotoelettrico

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Davide Ghiso
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Davide Ghiso
ma chi sarà mai questo Dario Fo!?

ooooh ma sai googlare benissimo, 110 e lode

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Dunque allora, se ho capito bene per velocità basse (non relativistiche diciamo) l'energia di una particella in movimento si calcola con: E=mc^2+1/2mv^2 dove m è la massa della particella e v la sua velocità.
Invece per velocita relativistiche la formula per l'energia di una particella è: E=mc^2(y-1), dove y=1/radice(1-(v/c)^2) e m è la massa della particella.
Comunque in ambedue le formule l'energia dipende sempre dalla velocità mi sembra, più è alta e più energia ha la particella.
Ho capito bene?

in realtà la formula è sempre la stessa, la versione a velocità non relativistiche è solo un'ottima approssimazione di quella generale a velocità appunto non relativistiche, e sì, l'energia dipende sempre dalla velocità.

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Ed anche dalla massa!

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Davide Ghiso
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Ok ho capito, e invece per quanto riguarda i fotoni la loro energia dipende esclusivamente dalla loro frequenza (e quindi dalla loro lunghezza d'onda) e non dalla loro velocità tramite la formula E=hf, giusto?

si non c'è altro (se non fosse così la formula sarebbe sbagliata o incompleta )

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Davide Ghiso
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