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sabato 12 gennaio 2019

COME SI OTTIENE LO ZERO ASSOLUTO IL LABORATORIO?


Lo zero assoluto è pari a -273,15 °C.
Nel centro di ricerca di Arcetri presso Firenze è stato raffreddato un gas rarefatto di atomi.
L'esperimento è stato svolto in due fasi:
- nella prima fase, che dura circa trenta secondi, è stato introdotto il gas a temperatura ambiente in una cella isolata, a una pressione pari a un centesimo di miliardesimo di atmosfera. È necessario mantenere la pressione bassa per evitare che il gas condensi e si trasformi in un liquido durante il raffreddamento. Poi, utilizzando un raggio laser, sono stati rallentati gli atomi, perché la temperatura di un oggetto, che sia solido, liquido o gassoso, dipende dalla sua energia interna.
Con questo sistema, si può portare il gas fino a qualche milionesimo di grado sopra lo zero assoluto: non è possibile, perché i fotoni, durante la collisione, trasmettono comunque agli atomi una piccola quantità di energia e non riescono a fermarli del tutto.
- La seconda fase prevede che il campione di gas venga trasferito in un'altra cella isolata, a pressione ancora più bassa. Qui gli atomi, ormai molto lenti, vengono imprigionati all'interno di una "trappola magnetica", dove rimangono solo gli atomi più freddi, che si urtano ripetutamente e, a poco a poco, tendono a muoversi tutti alla stessa velocità. Questa seconda fase di raffreddamento dura cinquanta secondi e termina quando il campione di gas è sceso alla temperatura di un miliardesimo di grado sopra lo zero assoluto".
Alla temperatura limite di -273,15 °C gli atomi sarebbero completamente fermi: ecco perché non è possibile scendere a una temperatura ancora più bassa.

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