La spettroscopia

1. La spettroscopia Liceo Scientifico “G. Pertile” di Asiago classe 4ªAL

2. Proprietà della luce • Modello corpuscolare • Proposto da Newton… • Modello ondulatorio • Proposto da Huygens… • Teoria attuale • Derivata dalle teorie di Planck, Einstein, De Broglie e Schrödinger… Liceo scientifico “G. Pertile” di Asiago

3. Proprietà del prisma n = indice di rifrazione d = deviazione del raggio incidente n Liceo scientifico “G. Pertile” di Asiago

4. Spettrografo a prisma • Oggi sostituito da quelli a reticolo, si basa sulla dispersione della luce da parte del prisma. Liceo scientifico “G. Pertile” di Asiago

5. Righe di assorbimento ed emissione • Righe di emissione • Sono emesse da un gas caldo • Sono dovute a transizioni elettroniche da livelli eccitati a livelli energetici più bassi • Righe di assorbimento • Si formano per la presenza di un gas freddo tra sorgente e osservatore • Sono dovute all’assorbimento di fotoni di energia pari a quella dei livelli energetici degli atomi del gas Liceo scientifico “G. Pertile” di Asiago

6. Classificazione spettrale • Stelle rosse • Lunghezza d’onda più lunga -> T più bassa • Stelle blu • Lunghezza d’onda più corta -> T più alta Liceo scientifico “G. Pertile” di Asiago

7. Esercizio • Calcolare la distanza di una galassia per la quale il redshift misurato è z = 0.31 Hal0 = 6563 Å Hal8597 Å Liceo scientifico “G. Pertile” di Asiago

8. H0 Esercizio Legge di Hubble Per z = 0.31 Se h ~ 0.65 (valore stimato attuale) la distanza della galassia è ~ 1430 Mpc Liceo scientifico “G. Pertile” di Asiago

9. Però… • ... la legge di Hubble si basa su un'interpretazione "locale" dell'effetto Doppler • La legge lineare è applicabile, come relazione approssimata, per redshifts inferiori a z ~ 0.2 * • Per redshifts superiori una formula più corretta è: * An introduction to the science of Cosmology, D.J. Raine and E.G.Thomas, IoP 2001 Liceo scientifico “G. Pertile” di Asiago

10. Conclusioni • L’analisi spettrale della luce emessa dagli oggetti celesti è importante perchè ci permette di indagare: • Le proprietà fisiche dell’oggetto • Temperatura, dimensioni, composizione chimica, … • Le proprietà cinematiche e dinamiche • Velocità, curve di rotazione, massa, … • Le distanze cosmiche e l’espansione dell’Universo • Legge di Hubble Liceo scientifico “G. Pertile” di Asiago

11. Fine Autori: Eugenio Benvenuti, Chiara Dalla Bona, Giorgia Pernechele, Lonia Segafredo.