acceleratore di particelle 
bomba atomica
 
combustione
 
effetto fotoelettico
elettrone   

energia cinetica 
energia potenziale
 
fotone

forza conservativa
 
frequenza

intensità luminosa home
lavoro
 

maree
  
moto browniano

radiazione elettromagnetica













acceleratore di particelle
Apparato sperimentale usato per accelerare particelle elementari cariche o ioni, portandole a elevata energia cinetica. Gli acceleratori di particelle sono fra gli strumenti più grandi e costosi impiegati dai fisici. Tre elementi strutturali fondamentali accomunano tutti i tipi di acceleratori: una sorgente di particelle elementari, un tubo a vuoto dentro il quale si muovono le particelle e diversi dispositivi per imprimere l'accelerazione.

bomba atomica
Ordigno esplosivo progettato per liberare energia nucleare su grande scala. La prima bomba atomica (o bomba A), che fu sperimentata il 16 luglio 1945 nel New Mexico, rappresentava un tipo completamente nuovo di esplosivo artificiale. Prima di quella data, tutti gli esplosivi derivavano la loro potenza dal rapido processo di combustione o di decomposizione di determinati composti chimici. Diversamente, gli esplosivi nucleari liberano l'energia contenuta nel nucleo atomico: la bomba A sviluppa la sua spaventosa potenza per la rottura, o fissione, dei nuclei contenuti in alcuni chilogrammi di plutonio. Una sfera di uranio o di plutonio dalle dimensioni simili a quelle di una palla da baseball determina un'esplosione paragonabile a quella prodotta da 20.000 tonnellate di esplosivo ad alto potenziale, come ad esempio il trinitrotoluene(TNT). La bomba A fu sviluppata, costruita e collaudata dal Progetto Manhattan, un'imponente impresa iniziata dagli Stati Uniti nell'agosto 1942, durante la seconda guerra mondiale.

combustione
reazione tra un composto o un elemento e l'ossigeno con sviluppo di calore e di prodotti di scarto, (quali anidride carbonica, vapore acqueo e altre impurità).

effetto fotoelettrico
L'effetto fotoelettrico consiste nell'emissione di elettroni da parte di sostanze (tipicamente metalli) quando vengono illuminate da onde elettromagnetiche di opportuna frequenza; gli elettroni così emessi vengono detti fotoelettroni proprio perchè sono estratti illuminando la sostanza.
In sintesi, quando una superficie metallica viene irradiata da radiazione elettromagnetica di frequenza sufficientemente elevata, come raggi X, raggi ultravioletti e talvolta anche radiazioni luminose, essa emette elettroni.

elettrone
particella elementare (e costituente ultimo) stabile con carica elettrica negativa e con massa minima. Tutte le cariche elettriche negative sono multiple intere di quella dell'e. (solo i quarks hanno carica frazionaria, però non esistono allo stato libero). L'e. fu la prima particella subatomica scoperta: nel 1897 Thomson la identificò come quella costituente i raggi catodici emessi da un filamento metallico per surriscaldamento ed accelerati da una differenza di potenziale. Gli e. sono costituenti fondamentali degli atomi, in cui ruotano intorno al nucleo. Gli e. non si trovano nel nucleo dell'atomo in quanto non risentono della forza nucleare forte, che mantiene uniti al suo interno protoni e neutroni. L'e. è infatti un leptone, cioè una particella che interagisce tramite la forza nucleare debole, oltre che attraverso la forza gravitazionale ed elettromagnetica.
Il nucleo può emettere elettroni, quando un neutrone decade in un protone, in un e. e in un neutrino (decadimento beta). L'antiparticella dell'e. è il positrone, del tutto identico all'e. ma con carica elettrica positiva. 

energia cinetica
è l'energia (cioè la capacità di compiere un lavoro) che un corpo possiede per effetto del suo movimento. E' definita come il semiprodotto della massa per il quadrato della velocità nel caso di un corpo in moto traslatorio puro (velocità identica per tutte le parti del corpo). Mentre se il corpo ruota su se stesso occorre considerare l'energia cinetica rotazionale, definita nello stesso modo del caso traslazionale, tenendo presente però che i diversi corpuscoli del corpo, ora animati da velocità diverse, danno diversi contributi all'energia cinetica.
Comunque la formula per l'energia cinetica di un corpo di massa m e velocità v è Ec = mv2/2

energia potenziale

E' l'energia che non si è ancora manifestata ma che può manifestarsi; ciò accade quando interviene una forza a compiere un lavoro. A tutte le forze conservative è associata un'energia potenziale, perciò parliamo di energia potenziale gravitazionale, elastica, elettrica.

forza conservativa
Sono quelle forze il cui lavoro non dipende dal percorso ma solamente dalla posizione iniziale e da quella finale. Alcuni esempi sono la forza peso, la forza elastica, la forza elettrica tra corpi carichi; invece la forza d'attrito e quella magnetica non sono conservative e perciò sono dette anche dissipative.
Il termine conservative deriva da una legge di conservazione che si verifica quando agiscono solamente forze conservative: la conservazione dell'energia meccanica, cioè della somma tra energia cinetica e potenziale; pur potendosi trasformare una nell'altra la loro somma resta costante. 

fotone
Particella elementare che trasporta l'energia associata alla radiazione elettromagnetica. La natura corpuscolare della luce, e quindi l'esistenza del fotone, fu ipotizzata all'inizio del secolo dai fisici Max Planck e Albert Einstein nell'ambito dello studio dello spettro del corpo nero e dell'effetto fotoelettrico. Questi fenomeni non potevano essere compresi con i soli principi della fisica classica, ma trovano una semplice spiegazione assumendo che l'interazione fra radiazione e materia avvenga per scambio di quantità discrete di energia (i fotoni), detti quanti. L'energia, E, di un fotone è data da E = hf, dove h è una costante universale (costante di Planck) e f è la frequenza (numero di vibrazioni al secondo) della radiazione elettromagnetica.

frequenza
grandezza fisica che indica il numero di ripetizioni di un fenomeno periodico o ciclico nell'unità di tempo (generalmente il secondo). La frequenza si misura in cicli al secondo o hertz (Hz). Pertanto si può dire indifferentemente che il cuore di una certa persona ha una frequenza di 75 battiti al minuto o di 1,25 Hz (75/60 = 1,25). Ovviamente si può parlare di frequenza delle onde che sono fenomeni oscillatori periodici. Nel caso di un'onda è il numero di creste d'onda che passano per un punto in un secondo: è uguale alla velocità di propagazione dell'onda diviso la lunghezza d'onda (distanza tra due creste successive). La frequenza di una radiazione elettromagnetica è data dal numero di oscillazioni che il campo elettrico e magnetico hanno nell'unità di tempo. La luce visibile corrisponde a radiazione elettromagnetica di frequenza di circa 1015/s = 1015 Hz.

intensità luminosa
è ben noto che la luce (ed in generale la radiazione elettromagnetica) trasporta energia. Per intensità luminosa si intende l'energia che nell'unità di tempo attraversa l'unità di area passante per il punto considerato e perpendicolare alla direzione di propagazione della luce. Nel S.I. si esprime in Watt/m2

lavoro
indica il trasferimento di energia che interviene quando un corpo, sotto l'azione di una forza, si sposta lungo la direzione di questa. Si calcola come il prodotto tra l'intensità della forza F che agisce nella direzione dello spostamento e lo spostamento stesso s : L = F*s (è definito, in modo equivalente, come il prodotto scalare tra forza e spostamento). Contrariamente al linguaggio comune, se non c'è spostamento nella direzione della forza applicata il lavoro è nullo (per es. se si tiene una valigia sollevata da terra), dunque il concetto di lavoro non coincide con quello di fatica fisica.
Si è in presenza di un lavoro quando un corpo viene sollevato, quando una molla viene deformata, quando un gas viene compresso o quando una carica si muove sotto l'azione di una forza elettrica. Se la forza e lo spostamento sono concordi il lavoro è positivo ed è detto lavoro motore perchè la forza applicata favorisce il moto del corpo; se invece forza e spostamento sono discordi, il lavoro è negativo ed detto resistente o frenante perchè la forza ostacola il moto (naturalmente un lavoro negativo implica un trasferimento negativo di energia, cioè una riduzione o dispendio di energia meccanica).

maree
Il fenomeno delle maree consiste in un'oscillazione periodica del livello del mare ed è generato dalle forze gravitazionali che la Luna e il Sole esercitano sulla Terra; segue cicli di circa 12 ore, con l'alternanza di innalzamenti (alta marea) i abbassamenti (bassa marea) del livello del mare.

moto browniano
Moto casuale e continuo di particelle microscopiche sospese in un liquido o in un gas. Scoperto nel 1827 dal naturalista britannico Robert Brown, il fenomeno venne interpretato sul piano teorico da Albert Einstein. A causa dell'agitazione termica le molecole del fluido colpiscono casualmente le particelle sospese determinandone il movimento.

radiazione (onda) elettromagnetica
onda trasversale (cioè dotata di vibrazione in una direzione perpendicolare alla direzione di propagazione: per esempio l'onda che si propaga in una corda fissata ad una estremità agitandone con una mano l'altra estremità) generata dal campo elettromagnetico nel vuoto o nella materia. Sono onde elettromagnetiche i raggi X, i raggi gamma, i raggi ultravioletti, la luce, i raggi infrarossi, le microonde e le onde radio. Nel vuoto tutte le onde elettromagnetiche si propagano con la stessa velocità: la velocità della luce nel vuoto c = 3*108 m/s). Le onde elettromagnetiche sono generate da cariche elettriche accelerate, tipicamente da cariche elettriche oscillanti che generano un campo elettrico ed un campo magnetico variabili (nello spazio e nel tempo) associati tra loro in un unico campo, il campo elettromagnetico, e propagantesi sottoforma di onda: l'onda elettromagnetica. Le proprietà delle onde elettromagnetiche sono definite matematicamente dalle quattro equazioni di Maxwell, che legano in modo indissolubile il campo elettrico e quello magnetico. Infatti queste equazioni mostrano che un campo elettrico variabile produce, in direzione perpendicolare a se stesso, un campo magnetico pure variabile e, analogamente un campo magnetico variabile produce, in direzione perpendicolare a se stesso, un campo elettrico pure variabile. Ne risulta un campo elettromagnetico che si propaga nello spazio sotto forma di onda elettromagnetica, spesso indicata come radiazione elettromagnetica o energia radiante.