LABORATORI 21 aprile 2015

           LABORATORI 21 aprile 2015                            
Quest'anno, la tre giorni della scienza si rinnova! Avrete la possibilità di prendere parte agli esperimenti scientifici. Perchè non date uno sguardo a quello che vi aspetta ?

                                   

La misura della costante solare (pireliometro)

In questa esperienza misureremo la potenza per metro quadro che ci giunge al suolo trasportata dalla radiazione solare.

Grazie all’utilizzo di un rudimentale pireliometro, si calcolerà, oltre alla potenza dell’emissione solare, la temperatura superficiale del Sole.

Responsabile: Alberto Cora

Osservazione del Sole

Condizioni meteo permettendo, attraverso telescopi portatili, si potrà osservare la fotosfera e la cromosfera solare. 

La fotosfera è caratterizzata dalla presenza delle macchie solari, generate dai campi magnetici che emergono in superficie e sviluppano le protuberanze visibili in cromosfera. 

Durante l’esperienza si spiegherà anche i principi base dell’ottica dei telescopi.

Responsabile: Alberto Cora

Studio di un Coronal Mass Ejection (CME)

nell’aula informatica si procederà allo studio di un Coronal Mass Ejection, osservato dall’UltraViolet Coronagraph Spectrometer a bordo della sonda SOlar Heliospheric Observatory (SOHO) che dallo spazio osserva con continuità l’astro principale del sistema solare.

Responsabile: Alberto Cora

Laboratorio di spettroscopia

L’attività proposta è centrata sullo studio dello spettro di una sorgente luminosa: infatti sarà possibile eseguire misure di intensità sulle linee dello spettro di diversi tipi di lampadine (lampada a incandescenza, lampada a led…) per evidenziarne le differenze. Inoltre, grazie alla legge di Wien, è possibile ottenere una stima della temperatura della sorgente in relazione alla lunghezza d’onda di massima intensità. Quest’analisi è un modello di quanto accade in ambito astronomico, dove partendo dallo spettro di una stella è possibile risalire alla sua temperatura superficiale e alla sua composizione.

Responsabili: Laura Negro Rocassin e Marta Rinaudo

Laboratorio di ottica fisica

Durante l'attività proposta sarà presentato quel ramo dell’ottica chiamata ottica fisica. La lezione sarà aperta da un excursus storico sull'idea riguardo la natura della luce: dal modello corpuscolare di Newton a quello concorrente, il modello ondulatorio di Huygens. Saranno poi presentate le onde e le grandezze che le definiscono: la lunghezza, il periodo, la frequenza. Sarà presentato lo spettro EM e quello visibile e verrà mostrato il fenomeno della diffrazione, tramite cui sarà possibile determinare la lunghezza d’onda di una luce laser. L’esperienza è significativa per comprendere come la luce non sempre segue i principi dell’ottica geometrica di propagazione rettilinea ma in certi casi dia luogo a fenomeni interpretabili solo nell'ambito dell’ottica ondulatoria.

Responsabile: Stefano Rosa

Dipingere con la luce

Un'esperienza che vuole proporre ai ragazzi un confronto nuovo con lo strumento della macchina fotografica. Lo scatto fotografico, oggi gesto compulsivo, può essere riscoperto nella sua essenziale possibilità di controllo di quel "misterioso" flusso di luce capace di impressionare sul sensore, attraverso l'occhio sensibile dell'autore, composizioni di forme e colori, aprendo ad un nuovo strumento di indagine della realtà. L'esperienza didattica sarà proposta con il contributo della fotografa torinese Simona Rizzo (www.simonarizzophotography.com). 

Durata: 2 ore circa

Strumenti: si chiederà ai ragazzi di portare una propria macchina fotografica, una matita e un blocco per schizzi.

Responsabile: Luca De Chiara

Scoperta e studio di un pianeta extra solare

Il laboratorio consiste innanzitutto nell’apprendere i due metodi principali per rivelare un pianeta extrasolare (o esopianeta), ovvero il metodo dei transiti e il metodo Doppler. Dalla osservazione di una curva di luce reale ottenuta dal telescopio spaziale della NASA Kepler, gli studenti dovranno i) constatare la presenza di un pianeta in transito, ii) determinare il periodo orbitale del pianeta dalle epoche dei transiti e iii) stimare il raggio del pianeta, essendo noto quello della stella. Dall'analisi della curva di velocità radiale (reale o simulata) ottenuta con lo spettrografo HARPS-N montato al telescopio italiano TNG (Telescopio Nazionale Galileo) sull'isola di La Palma, si dovrà determinare la massa del pianeta. Noti raggio e massa del pianeta, sarà possibile calcolarne la densità e stimarne la composizione interna a partire dalla posizione che il pianeta occupa nel diagramma raggio-massa. Grazie alla terza legge di Keplero, gli studenti dovranno infine i) determinare il semi-asse maggiore dell'orbita e quindi la sua temperatura di equilibrio (per una data albedo) e ii) stabilire se sulla sua superficie possa esistere l'acqua allo stato liquido.

Requisiti “scientifici": leggi di Keplero, effetto Doppler

Materiale : carta, penna, calcolatrice... Un proiettore per mostrare delle animazioni relative al metodo dei transiti, al metodo Doppler, alla missione della NASA Kepler e allo spettrografo HARPS-N (userò il mio laptop).

Responsabile: Aldo Bonomo

La tre giorni 2015

           

                         " Ci vediamo qui ? "

              Ti aspettiamo alla tre giorni della scienza 2015 il 20-21-22 Aprile! Non puoi mancare !

               #latregiornidellascienza#3GS#2015#Aprile#nonpuoimancare

" Turrell chi? Turrell perché? "

              Turrell chi? Turrell perché?

James Turrell (6 maggio 1943, Los Angeles) è un artista statunitense, il cui lavoro verte principalmente sulla percezione della luce e dello spazio.


La luce è all’origine dell’Arte. Basta una breve ricognizione della storia dell’arte per riconoscere il ruolo essenziale della luce fin dalle origini.
Quando l’uomo primitivo erige il menhir, pensa probabilmente di segnare il territorio con un megalite verticale. In realtà erige un ostacolo alla luce che, disegnando un’ombra a terra, gli permette di definire il tempo e ordinare la storia, la propria storia.
Quando un altro primitivo decide di incidere nella roccia la figura stilizzata di un cacciatore, pensa di aver scalfito una pietra. In realtà, ha disegnato un’ombra e dunque ha scolpito la luce.
L’architettura gotica è un’architettura di luce, nonostante l’architetto disegni pilastri, colonne, archi, vetrate e portali.Per Masaccio lo spazio di Adamo ed Eva viene definito dall’ombra.
Per Piero della Francesca il volume e la geometria sono definiti dal chiaroscuro, ovvero dalla luce.
Anche Cezanne in fondo usa la luce per definire la forma, attraverso il colore.
Per Leonardo è la capacità della luce di penetrare l’atmosfera, cioè la trasparenza dell’aria, a definire lo spazio.Per Caravaggio la luce crea la figura che emerge dal buio ed esiste e le dà senso, un ruolo nella storia. Per Monet la luce rimbalza sulle cose e le rende fugacemente percepibili.
Per De Chirico la luce del pomeriggio è all’origine del miraggio metafisico.
La fotografia è il risultato della reazione chimica di un’emulsione alla radiazione luminosa.
Il cinema è una successione rapidissima di diapositive che sfruttano la lentezza della retina per fondersi nell’illusione della continuità.
La storia delle arti visive dunque potrebbe essere anche raccontata come la storia delle tecniche della
modulazione della luce. Ma in tutte queste opere la luce è assente. Noi vediamo, leggiamo, interpretiamo, ammiriamo gli effetti della luce.
Quando era piccolo Turrell giocava a bucherellare le tende della propria camera così che di giorno piccoli punti luminosi ricreassero il cielo stellato. L’oggetto della sua attenzione è da sempre stato la luce.

James Turrell decide allora di realizzare opere di luce. Opere in cui poter vedere la luce.
 Opere in cui la luce sia ciò che si guarda non ciò che ci permette di vedere altro.
Shanta (Blue) 1967, è parte di questo tentativo: è una proiezione di luce blu verso l’angolo di una stanza debitamente preparata e buia. È solo luce proiettata.Appena vista, è un rettangolo luminoso su una parete buia, una finestra aperta su un cielo pomeridiano blu intenso. Sembra dunque che ci sia uno spazio indefinitamente vasto oltre il buio in primo piano.
Il “quadro-finestra” cinquecentesco nella sua essenza.
L’illusione perfetta di un mondo altro, al di là del quadro.
Quando l’occhio si abitua alle condizioni ambientali, si scorge una lama luminosa verticale, uno spigolo, e allora sembra di vedere un cubo luminoso fluttuare al centro della stanza.
Una forma geometrica perfetta, il secondo dei solidi Platonici, un’idea, l’idea del cubo.
Si realizza il sogno dell’arte concettuale: un’opera d’arte senza oggetto, senza corpo, senza materia,
incorruttibile. Un’idea. È solo luce proiettata in un angolo della stanza.
É un quadro fatto di luce.
È una scultura fatta di luce.
Stiamo guardando la luce.
Ecco perchè ho proposto l’opera di questo artista per la locandina della VIII Edizione della Tre Giorni Della Scienza:
LIGHT UP

" Cosa ne pensa Stephen Hawking? "

           Cosa ne pensa Stephen Hawking?

Il bosone di Higgs - altrimenti conosciuto come “particella di Dio” - può avere il potenziale per distruggere l’universo. L’avvertimento è dell’astrofisico inglese Stephen Hawking.
Secondo il celebre fisico, a livelli di energia molto elevati, il bosone potrebbe improvvisamente diventare instabile, causando un “catastrofico decadimento del vuoto” tale da far collassare il tempo e lo spazio. Hawking sottolinea però come questo scenario sia molto improbabile, perché i colleghi non hanno a disposizione un collisore di particelle abbastanza grande per un esperimento di questa portata.
 Hawking aggiunge infatti che “un acceleratore di particelle capace di raggiungere 100 miliardi di GeV sarebbe più grande della Terra. È dunque improbabile che si possano ottenere i finanziamenti per realizzarlo nel clima economico attuale”. “Deve essere chiaro che la scoperta del bosone di Higgs al Large Hadron Collider (Lhc) non ha causato questo problema, e le collisioni nell’Lhc non potrebbero innescare instabilità perché le loro energie sono troppo basse”.

Generazione “serre in orbita”

              Generazione “serre in orbita”

Uno degli elementi fondamentali della nostra vita è la luce.
La luce é indispensabile per la nostra vita. La NASA sta provando ad applicare l’utilizzo delle luci a LED per lo sviluppo di piante in ambienti bio rigenerativi.
Perché?
Alcuni studiosi ritengono che “una specie su un solo pianeta non ha futuro”. Per colonizzare lo spazio, però, bisogna trovare il modo di far crescere delle piante anche su ambienti diversi dalla Terra.
“Le prime esperienze non sono state confortanti, dal momento che le piante cresciute nello spazio erano piene di anomalie.”
Negli esperimenti più recenti, tuttavia, si è visto come sia possibile ottenere piante nello spazio. L’unico effetto negativo risulta essere il nanismo: dal seme terrestre cresce una pianta normale, ma le sue figlie sono più basse e la statura cala di generazione in generazione.Le sfide sono molte, ma la luce a LED potrebbe dare una svolta a questo progetto.
La NASA e l’ESA hanno da tempo avviato programmi di ricerca per la realizzazione di sistemi serra bio rigenerativi, che sfruttano le piante come fonte di energia.

Cosa c’entrano i LED in tutto questo?
I LED vengono utilizzati come fonte luminosa per accelerare la crescita delle specie vegetali. “L’utilizzo dei LED é riservato ad ambienti chiusi e controllati di dimensioni ridotte offrendo una fonte di luce fredda che non interferisce con le esigenze del microclima, condizionato dalla temperatura dell’aria interna.”
Perché é preferibile l’impiego di luci a LED?
La luce a LED consiste nell'emissione luminosa attraverso materiali semiconduttori come il silicio e risulta essere più favorevole alla fotosintesi. I LED convertono l’energia elettrica fornita in energia luminosa in modo più diretto rispetto ad altre lampade, composte da altri elementi.
Questi esperimenti potrebbero essere pronti entro il 2021: forse, dunque, potremo considerarci la generazione delle serre in orbita.
In conclusione, è vero che ci siamo persi lo sbarco dell’uomo sulla Luna, ma i campi di verdura nello spazio non ce li vogliamo assolutamente perdere!

"Non ci capisco un Bosone"

                       " Non ci capisco un Bosone "

                       

Nella prima giornata delle Tre Giorni di quest’anno, tra i vari incontri, ne affronteremo uno
riguardante il Bosone di Higgs.
Ma cos'è il Bosone di Higgs? Il bosone di Higgs è una particella instabile, che vive una frazione di secondo prima di disintegrarsi in altre particelle, al punto che gli esperimenti possono osservarlo solo misurando i prodotti del suo decadimento. È una particella davvero speciale perché conferisce il dono della sostanza a tutte le cose. I fisici chiamano questa sostanza massa ed è la proprietà fondamentale di tutto ciò che esiste.
Dal momento che tutte le particelle elementari interagiscono con il bosone di Higgs, la materia assume la sua consistenza cioè la sua massa. Il bosone è l’unica particella di nostra conoscenza che prende la sua massa interagendo con se stessa.
Se non avessimo massa – se non l’avessero gli atomi, cioè i protoni, i neutroni, gli elettroni di cui noi stessi siamo costituiti – saremmo solo particelle che schizzano nel vuoto alla velocità della luce.
Al bosone di Higgs, inoltre, è associato un campo diffuso ovunque nello spazio, attraverso cui passano le altre particelle, cioè gli elettroni, i quark, i fotoni...Tutte queste particelle (tranne i fotoni) vengono rallentate dal campo di Higgs: è come se ci fosse un attrito tra loro e il campo. Queste particelle, dunque, non viaggiano più alla velocità della luce perché si sono “appesantite”, cioè hanno acquistato massa. Alcune sono rallentate moltissimo e hanno assunto quindi una massa grande, altre invece, attraversando il campo più velocemente, rimangono più leggere, come ad esempio gli elettroni. La scoperta di questa particella ha aperto nuove frontiere nella scoperta della fisica quantistica, studi che magari, un giorno, ci porteranno a capire anche come funzionava l’Universo nei suoi primi istanti di vita.

"Tre Giorni della Scienza"

"Tre Giorni della Scienza"

Chi può partecipare?

I ragazzi e i professori di tutto il liceo scientifico, assieme a relatori appassionati del loro lavoro, chiamati a seconda del tema proposto. Da qualche anno si è aggiunta una classe dell'Istituto S.Anna di Roma.

Quando?

Tre giorni consecutivi, che cambiano ogni anno, sia al mattino, che al pomeriggio, ed eventualmente anche la sera.

In cosa consiste?

La "Tre Giorni della Scienza" consiste in conferenze, tenute da relatori chiamati a seconda del tema proposto per quell'anno, che presentano il mondo e la realtà, non più come una materia scolastica, ma come una "cosa" da vivere pienamente. A seguire ci sono attività pomeridiane, tra cui visite o esperimenti, aperte a tutti.

Qual è lo scopo di questi tre giorni?

Lo scopo è quello di mostrare, a chi partecipa, un nuovo modo di scoprire il Mondo, e di sentirsene parte. In questa nuova "visione", noi alunni siamo più coscienti di noi stessi e di ciò che ci sta intorno; così facendo non si ha più un secondo di noia, proprio perché mossi dalla passione che ci porta a voler scoprire la realtà.

Perché proprio scienza?

Perché per scienza s'intende la Conoscenza della realtà; cioè la sofia (sapienza) dei filosofi greci. Scopriamo quindi la scienza spalancata in tutte le sue forme, cioè quelle della via di conoscenza.

Cosa si propone quest'anno 2015?

Quest'anno la Tre Giorni della Scienza ha come titolo Light-up, perché l’UNESCO ha scelto di dedicare il 2015 alla luce "fisica”.

“L’UNESCO sottolinea il tema della Luce Cosmica, un tema di particolare importanza per la comunità astronomica; attraverso le principali scoperte scientifiche e l’innovazione tecnologica, la Luce ci aiuta a vedere e a comprendere meglio l’universo.”

[ fonte articolo: Unesco.it : 2015 Anno internazionale della Luce ]

Anna Allora