IL PRINCIPE DEI QUANTI: LOUIS DE BROGLIE

La prima metà del XX secolo è stata indubbiamente, almeno per quanto concerne la Fisica, l'epoca della relatività e dei quanti.
Una sfilza di personalità geniali (Bohr, Heisenberg, Schrödinger, Planck, ecc.) e di sensazionali scoperte nell'ambito della teoria quantistica si è susseguita.
Fra questi fondamentali personaggi, tuttavia, va annoverato sicuramente anche quello (meno conosciuto al grande pubblico) di Louis de Broglie.

Andremo pertanto a tracciare una biografia di questo importante fisico francese e a parlare dei suoi fondamentali contributi allo sviluppo della teoria dei quanti.

LA CATALISI E LA SUA STORIA

Velocità!



Asserire che la velocità è un concetto importantissimo in Fisica sarebbe veramente riduttivo.
Anche in campo musicale la velocità rappresenta qualcosa di decisamente rilevante, dato che la velocità di esecuzione può fornire cambiamenti significativi ad un brano.
Ad esempio, ascoltate quanta differenza sussiste tra queste 2 splendide interpretazioni della famosa canzone Fly me to the moon:





La prima versione, cantata da Brenda Lee, è una vera e propria ballad, mentre la seconda (più famosa), interpretata da Frank Sinatra, è decisamente più ritmata e swing!
E cosa possiamo dire invece della velocità per quanto concerne la Chimica?
Pure in tal ambito la velocità designa un concetto fondamentale, tanto che esiste persino un ramo specifico chiamato cinetica chimica!
Essa si occupa di studiare la velocità con cui avviene una reazione chimica e i vari fattori in grado di influenzarla.
D'altronde, le reazioni chimiche non procedono tutte con la medesima velocità.
Un'esplosione, ad esempio, è una reazione rapidissima in quanto si verifica in una frazione di secondo.
E a proposito di esplosioni, riporto questo simpaticissimo video relativo alle disavventure di Willy il Coyote:



Ma vanno annoverate ovviamente anche le reazioni più lente, come la maturazione di ortaggi e frutti, la quale richiede qualche giorno, oppure la formazione della ruggine, che può richiedere addirittura qualche mese.

Ma cos'è esattamente la velocità di una reazione chimica?
Se in meccanica classica la velocità media di un corpo in moto è definita come:




cioè il rapporto tra la variazione della posizione (lo spostamento) e l'intervallo di tempo in cui essa è avvenuta, in Chimica la velocità media di una reazione viene definita come:




In poche parole, trattasi del rapporto tra la variazione di concentrazione di una sostanza e l'intervallo di tempo in cui tale variazione si verifica.
Specificando meglio, la velocità di reazione esprime la diminuzione nel tempo della concentrazione di un reagente, oppure l'aumento nel tempo della concentrazione di un prodotto (di reazione).
Ma cos'è nello specifico la concentrazione?
Semplice: data una miscela chimica, la concentrazione di un componente nella miscela non è altro che il rapporto tra la quantità del componente prescelto e la quantità totale di tutti i componenti della miscela (compreso quello considerato).
Per fare un esempio banale, in un bicchiere d'acqua e zucchero la concentrazione dello zucchero (rappresentante ciò che viene chiamato soluto) è il rapporto tra la quantità di zucchero presente e la quantità totale della soluzione, formata da zucchero + acqua (il solvente).
A proposito di concentrazioni, vi consiglio di visionare il seguente video:



Come abbiamo detto all'inizio, la cinetica chimica si occupa di studiare non solo la velocità delle reazioni, ma pure i fattori che influiscono su di essa.
Quali sono questi fattori?
Ve ne sono 5 fondamentali:

1) natura delle sostanze reagenti;
2) temperatura;
3) concentrazione dei reagenti;
4) superficie di contatto;
5) presenza di catalizzatori.

E proprio su questi ultimi focalizzeremo la nostra attenzione in questo post.

LIMITI LOGARITMICI E ASINTOTI OBLIQUI

Questo post è una risposta diretta ai quesiti presenti nel post "Limiti logaritmici" di Gianluigi Filippelli, sul blog Dropsea.
Gianluigi propone la seguente funzione di natura logaritmica:

e chiede di risolvere 2 esercizi in merito ad essa:

1) trovare n naturale tale che

 


esiste ed è finito.

2) mostrare che, per trovare l'asintoto obliquo si possono utilizzare indifferentemente il limite che definisce proprio gli asintoti obliqui, cioè il seguente:




e questo particolare limite:




dove f'(x) indica la derivata prima della funzione.

Proviamo allora a risolvere questi 2 interessanti esercizi, che ci danno occasione di sfruttare alcuni concetti di analisi matematica già descritti in questo blog.

CARNEVALE DELLA FISICA N.42: 1° CALL FOR PAPERS

Da un paio di giorni è uscito il Carnevale della Fisica n.41, sul blog Il poliedrico di Umberto Genovese, a cui hanno preso parte 10 bloggers per un totale di 20 contributi.
Ora, come vi avevo anticipato qui, il testimone passa al sottoscritto!
Il 30 aprile, infatti, il blog Scienza e Musica ospiterà il Carnevale della Fisica n.42 con la seguente tematica portante (come sempre non vincolante): "Personaggi e scoperte della Fisica moderna, da Planck e Einstein all'LHC".
Un tema veramente molto ampio, che spero catturi il vostro interesse.

LA FUGA E LA FISICA

Siete stanchi di vivere su questo pianeta, oppressi da tutte le fatiche e i brutti eventi della vita quotidiana? Volete fuggire da questo luogo "infausto", andando magari alla ricerca di un paradiso "alieno"?  (ovviamente sto scherzando!)



Allora quello che dovete fare è superare la velocità di fuga (o, se volete, seconda velocità cosmica).
Ebbene sì, se volete fuggire dalla Terra non potete far altro che basarvi sulla Fisica!
No Physics, no escape! ;)
Ma che diavolo è la velocità di fuga?