Condizioni di ripetibilita’ • L'esperimento sia condotto sempre dallo stesso osservatore. • Siano usati sempre gli stessi strumenti e le stesse procedure. • Siano mantenute costanti tutte le condizioni sperimentali, anche ambientali. • L'esperimento sia condotto sempre nello stesso luogo e a breve distanza di tempo. Se cade anche solo una delle condizioni suddette, si parla di riproducibilita’ della misura. DATO SPERIMENTALE INDETERMINAZIONE O INCERTEZZA Quale e’ la temperatura della sala V del museo? La temperatura della sala V del museo viene misurata solo al livello del pavimento Durante una misura di diffusione della luce viene fatta con le lampade accese, o le lampade vengono accese durante la misura = 632.8 nm 7000 6000 5000 4000 4500 = 632.8 nm 200 400 600 800 1000 4450 -1 Raman Shift (cm ) . Raman Intensity (a.u.) Raman Intensity (a.u.) . Cinabro [HgS] + Biacca [2 PbCO3 Pb(OH)2] Cinabro [HgS] + Biacca [2 PbCO3 Pb(OH)2] 4400 4350 4300 4250 600 610 620 630 -1 Raman Shift (cm ) 640 650 130 130 120 120 110 110 conteggi conteggi Nell’interazione con il contatore la sonda rivela la sua natura particellare 100 90 100 90 80 80 0 2 4 6 8 energia 10 12 14 16 0 2 4 6 8 energia 10 12 14 16 Nell’interazione con il contatore la sonda rivela la sua natura particellare 130 conteggi al secondo 120 110 100 90 210 80 200 0 2 4 6 8 10 12 14 16 energia 190 210 180 190 160 180 150 170 conteggi al secondo conteggi al secondo 200 170 140 130 120 110 160 150 140 130 120 100 110 90 100 90 80 0 2 4 6 8 10 12 14 16 80 0 energia 2 4 6 8 energia 10 12 14 16 monocromatore sorgente q monitor campione FIG. 1 analizzatore contatore Nucleo: protoni mp +e Atomo neutroni mp MUomo/ mp= 10000 Mterra / MUomo R Np=Ne Elettroni: me -e mp/ me =1800 R R atomico atomico 10 -10 m = 1A 100000 R nucleare a b E3 E2 E1 E0 L’energia degli elettroni in un atomo o in una molecola o in un solido puo’ assumere solo valori quantizzati. Ogni atomo occupa normalmente lo stato di energia piu’ bassa disponibile: ma se acquista sufficiente energia, nell’interazione con la sonda, puo’ essere strappato all’atomo o passare a un livello di energia piu’ alta atomo eccitato. L’energia assorbita deve essere esattamente uguale alla differenza di energia fra i due livelli. E1-E0=1= v/1 ; E2-E0=2= v/2 ; E3-E0=3= v/3 ;… Se invio una sonda con spettro bianco, con un esperimento di trasmissione posso vedere quali lunghezze d’onda sono state assorbite. monocromatore sorgente q monitor campione FIG. 1 analizzatore contatore Fascio di particelle sub-atomiche o di “luce” Dualismo onda-particella Onde elettromagnetiche Onde sonore Particelle elementari Periodicita’ nel tempo e nello spazio =v T L’energia trasportata da un’onda varia con la lunghezza d’onda: A lunghezze d’onda minori corrisponde energia maggiore A diverse corrispondono colori diversi Un fascio di particelle di massa m, con velocita’ v, si comporta come un’onda di lunghezza d’onda = h/mv Onde elastiche: 1. Suono 2. Terremoti Modulazione della densita’ di un mezzo Onde in un liquido Vengono generate delle onde da sinistra verso destra: 1) Dall’ apertura posta sulla parete nascono delle onde di forma sferica (diffrazione) 2) Le onde sferiche generate dalle aperture A e B danno luogo a una serie di massimi e di minimi (interferenza) A B 5 5 4 4 3 3 2 1 2 0 1 -1 0 -2 -3 -1 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 -5 0 2 4 6 x 8 10 x 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 -1 0 -2 -1 -3 -2 -4 0 2 4 6 x 8 10 12 -5 0 2 4 6 X Axis Title 8 10 Se faccio una serie di fori ottengo un reticolo e posso misurare il suo passo, ovvero la distanza tra i fori conoscendo la distanza tra le zone di luce e di ombra sullo schermo e la dell’onda. Un cristallo e’ un reticolo • E’ possibile misurare la distanza tra gli atomi con un esperimento di diffrazione, se usiamo una sonda con la giusta 10-10 m, ovvero raggi X, oppure neutroni • L’intensita’ dell’onda dopo l’interazione con il campione non e’ distribuita uniformemente nello spazio. 1. E’ possibile misurare la distanza tra gli atomi con un esperimento di diffrazione, se usiamo una sonda con la giusta 10-10 m, ovvero raggi X, oppure neutroni 2. Nell’interazione fin qui discussa non e’ previsto scambio di energia, 3. L’intensita’ dell’onda dopo l’interazione con il campione non e’ distribuita uniformemente nello spazio. 4. Quando abbiamo scambio di energia la fenomenologia e’ piu’ complessa, ma possiamo avere informazioni non solo sulle posizioni relative degli atomi, ma anche sul loro stato di moto. monocromatore sorgente q monitor campione FIG. 1 analizzatore contatore monocromatore sorgente q monitor campione FIG. 1 analizzatore contatore monocromatore sorgente q monitor campione FIG. 1 analizzatore contatore