Fisica

@ugo

https://www.chimica-online.it/fisica/equazioni-di-maxwell.htm

Secondo le equazioni di Maxwell, le cariche accelerate emettono radiazione elettromagnetica: in particolare, quando un elettrone urta contro un materiale, subisce uno scattering ad opera del campo coulombiano di un nucleo atomico, quindi si può pensare che esso venga “frenato”. Se l’energia degli elettroni bombardanti è sufficientemente alta, la radiazione emessa si trova nella regione dei raggi X dello spettro elettromagnetico. (Con questa radiazione i dentisti fanno le radiografie ai denti).

Bremsstrahlung è una radiazione elettromagnetica che viene prodotta a causa della decelerazione di una particella carica, tipicamente un elettrone, deviata da un’altra particella carica, tipicamente il nucleo atomico; il fenomeno è noto anche come radiazione di frenamento; infatti, supponendo che vi siano particelle cariche in un pezzo di materia e che un elettrone ad alta velocità ci passi vicino, la traiettoria di quest’ultimo verrà deviata a causa del campo elettrico attorno al nucleo atomico, come rappresentato nella immagine sopra.

La particella in moto, quando è deviata, perde energia cinetica e, per soddisfare il principio di conservazione dell’energia, emette una radiazione sotto forma di fotone; la radiazione di bremsstrahlung è caratterizzata da una distribuzione continua di radiazione che diviene più intensa (e si sposta verso le frequenze maggiori) con l’aumentare dell’energia degli elettroni bombardanti (particelle frenate).

https://physicsopenlab.org/2017/08/02/radiazione-di-bremsstrahlung/

Al contrario abbiamo l'effetto fotoelettrico.

Nella fisica dello stato solido l'effetto fotoelettrico è il fenomeno fisico di interazione radiazione-materia caratterizzato dall'emissione di elettroni da una superficie, solitamente metallica, quando questa viene colpita da una radiazione elettromagnetica, ossia da fotoni aventi una certa lunghezza d'onda.

ciao @ugo

Fotoni radio sono emessi da una varietà di oggetti cosmici che includono radio galassie, regioni
di formazione stellare e, forse il più importante, atomi di idrogeno.
Radio galassie sono frequentemente galassie ellittiche che mostrano violenta ed esplosiva attività al loro centro (nuclei galattici attivi); queste esplosive regioni sono dotate di forti campi
magnetici ed abbondanza di elettroni liberi. Gli elettroni (come ogni altra particella carica)
muovendosi nel campo magnetico, percorrono delle spirali ed emettono luce (ogni particella
carica accelerata emette radiazione elettromagnetica). La forza del campo magnetico e la velocità degli elettroni hanno valori tali nelle radio galassie che gli elettroni emettono onde radio
note come radiazione di sincrotone.
Nelle regioni di formazione stellare, ricche di gas, gli elettroni vengono strappati dagli atomi
nelle collisioni con altri atomi. Vengono poi ricatturati dai nuclei attraverso una cascata successiva tra i livelli energetici dell’atomo. In questa cascata vengono emessi i fotoni radio che
prontamente sfuggono dalla regione.
Atomi isolati di idrogeno (un elettrone ed un nucleo formato da un protone) nelle nubi di gas
interstellari emettono anche onde radio. Questo fenomeno, predetto dall’astronomo olandese
H. C. Van de Hulst nel 1944, fu scoperto nel 1953 da due fisici americani, H. I. Ewen e E. M.
Purcell.

Una volta ogni dieci milioni di anni, lo spin dell’elettrone nell’atomo di idrogeno cambia
verso, da parallelo allo spin del protone, che costituisce il nucleo, ad antiparallelo e viceversa
(l’elettrone ed il protone sono dotati di momento angolare intrinseco, come se girassero intorno
al proprio asse, chiamato spin). Ogni volta che questo avviene, l’atomo perde energia emettendo
un fotone radio alla lunghezza d’onda di 21 cm. (E' detta proprio radiazione a 21 centimetri).
Verrebbe da pensare che i radio-astronomi si annoino notevolmente aspettando 10 milioni di
anni per rivelare questo fotone. Occorre ricordare che gli atomi di idrogeno costituiscono il 90%
degli atomi nelle nubi interstellari e nell’universo. Ci sono tanti atomi da avere, in ogni istante,
abbastanza elettroni che cambiano il loro spin e mantenere i radio-astronomi sufficientemente
occupati.

Sorgenti radio;

Fotoni radio sono emessi da una varietà di oggetti cosmici che includono radio galassie, regioni
di formazione stellare e, forse il più importante, atomi di idrogeno.
Radio galassie sono frequentemente galassie ellittiche che mostrano violenta ed esplosiva attivit`a al loro centro (nuclei galattici attivi); queste esplosive regioni sono dotate di forti campi
magnetici ed abbondanza di elettroni liberi. Gli elettroni (come ogni altra particella carica)
muovendosi nel campo magnetico, percorrono delle spirali ed emettono luce (ogni particella
carica accelerata emette radiazione elettromagnetica). La forza del campo magnetico e la velocit`a degli elettroni hanno valori tali nelle radio galassie che gli elettroni emettono onde radio
note come radiazione di sincrotone.
Nelle regioni di formazione stellare, ricche di gas, gli elettroni vengono strappati dagli atomi
nelle collisioni con altri atomi. Vengono poi ricatturati dai nuclei attraverso una cascata successiva tra i livelli energetici dell’atomo. In questa cascata vengono emessi i fotoni radio che
prontamente sfuggono dalla regione.
Atomi isolati di idrogeno (un elettrone ed un nucleo formato da un protone) nelle nubi di gas
interstellari emettono anche onde radio. Questo fenomeno, predetto dall’astronomo olandese
H. C. Van de Hulst nel 1944, fu scoperto nel 1953 da due fisici americani, H. I. Ewen e E. M.
Purcell. Una volta ogni dieci milioni di anni, lo spin dell’elettrone nell’atomo di idrogeno cambia
verso, da parallelo allo spin del protone, che costituisce il nucleo, ad antiparallelo e viceversa
(l’elettrone ed il protone sono dotati di momento angolare intrinseco, come se girassero intorno
al proprio asse, chiamato spin). Ogni volta che questo avviene, l’atomo perde energia emettendo
un fotone radio alla lunghezza d’onda di 21 cm. (`e detta proprio radiazione a 21 centimetri).
Verrebbe da pensare che i radio-astronomi si annoino notevolmente aspettando 10 milioni di
anni per rivelare questo fotone. Occorre ricordare che gli atomi di idrogeno costituiscono il 90%
degli atomi nelle nubi interstellari e nell’universo. Ci sono tanti atomi da avere, in ogni istante,
abbastanza elettroni che cambiano il loro spin e mantenere i radio-astronomi sufficientemente
occupati.

@ugo ciao.

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