Fisica - Deutsches Museum

Progetto “100 classi” 

Fisica 

• Introduzione 

• Meccanica 

• Oscillazioni e onde 

• Calore 

• Elettricità 

• Ottica 

• Fisica atomica, nucleare e delle particelle 

• Esperimenti nell’esposizione di fisica 

La fisica è una scienza che sta alla base dell’intero campo della 

tecnologia. Indaga le regolarità osservabili nella natura inanimata, 

servendosi dello studio teorico e della sperimentazione. È una scienza 

esatta; ciò significa che esprime queste relazioni in formule 

matematiche, usando determinati simboli. 

L’allestimento della mostra segue la traccia dello sviluppo storico 

che ha separato i diversi campi secondo i sensi dell’uomo. La meccanica tratta i movimenti dei 

corpi, specialmente sotto l’azione di forze esterne. Un importante ramo della meccanica è la teoria 

delle oscillazioni, che è diventata un elemento di tutti gli altri rami della fisica, per esempio 

dell’ottica. Semplici leggi della meccanica e dell’ottica erano già conosciute nell’antica Grecia, ma 

progressi sostanziali sono iniziati solo intorno al 1600. Una teoria sul calore si è sviluppata intorno 

al 1700 con la costruzione dei primi termometri. I fenomeni elettrici, comunque, non corrispondono 

strettamente a una singola percezione sensoriale umana. Il loro studio scientifico è iniziato nel 

XVIII secolo. La speculazione filosofica sulla struttura della materia, degli atomi e delle molecole 

può essere rintracciata nell’antica Grecia. Spiegazioni di tipo sperimentale, comunque, sono state 

ricavate solo a partire dalla ricerca del XIX secolo. All’inizio del XX secolo si è sviluppato un 

campo della conoscenza che trattava le parti degli atomi, ossia le particelle elementari, ed è 

diventato la base di quella che è la fisica moderna. L’evoluzione storica dei singoli rami, comunque, 

è stata abbastanza diversa e sarà descritta più dettagliatamente nelle pagine che seguono. 

In tutte le aree dell’esposizione si possono trovare esperimenti e dimostrazioni. Alcuni di questi li 

presentiamo sul Web: cercate le pagine degli esperimenti! 

IIS di Zagarolo IV A e IV B - ITIS “A.Meucci” IA – Liceo Scientifico “C.Cavour” VF 1



Meccanica dei solidi 


• Meccanica 


• Calore 


• Ottica 



I bisogni del lavoro quotidiano hanno costretto presto 

l’uomo a servirsi dei principi della fisica, pur non 

avendone una chiara comprensione. Le leve semplici 

e il piano inclinato sono stati i primi strumenti dell’uomo. 

Viti usate come meccanismi di guida e pulegge furono 

aggiunte solamente nell’antica Grecia. La credenza che 

l’uomo fosse capace di sopraffare la natura (di qui 

l’origine della parola “meccanica” in greco) persistette 

per molto tempo. Una delle scoperte che ha anticipato 

l'era moderna fu realizzata con il dato che era possibile, Primi strumenti meccanici 

tramite una macchina, alzare un carico pesante con poca forza, a condizione che la distanza coperta 

dalla forza venisse aumentata in modo corrispondente, così che il lavoro svolto fosse lo stesso, 

come se il carico fosse stato alzato direttamente. Questa fu una scoperta che venne estesa alla legge 

generale, nota come il "principio della conservazione dell’energia" (XIX secolo), legge che ha 

guadagnato un’importanza fondamentale nel campo della fisica e della tecnologia. 

Una parte decisiva nell'evoluzione della meccanica 

verso le scienze matematiche fu giocata da Galileo 

(agli inizi del XVII secolo). Nel 1687 Isaac Newton 

introdusse una sistema di idee riguardanti la meccanica 

che ebbe un’influenza decisiva sulla civiltà europea 

del XVIII e XIX secolo. Questa teoria divenne un punto 

di riferimento per tutti i successivi tentativi di approfondire 

la conoscenza scientifica della natura. Così la matematica 

divenne il fondamento della fisica. 

Lo studio di Galileo Galilei 

La teoria della meccanica dei solidi parte dal presupposto che gli atomi siano connessi rigidamente 

tra di loro. Nelle sale seguenti di questa sezione gli elementi della meccanica e le loro relazioni sono 

spiegati da semplici esperimenti. Le grandezze fisiche fondamentali sono: massa, lunghezza, tempo. 

Tutte le altre grandezze, come la forza, il lavoro, l’energia, sono combinazioni di queste grandezze 

fondamentali. 



Meccanica dei liquidi e dei gas 

Pompa con emisferi di Magdeburgo 

di Otto von Guericke, 1663 

(originali) 

Le leggi fondamentali che sono alla base della meccanica 

dei liquidi e dei gas in quiete (idrostatica) erano in parte 

note nell’antichità. Intorno al 250 a.C. Archimede trasse 

conclusioni importanti dal fenomeno del galleggiamento dei 

corpi e nel I secolo d.C. Erone di Alessandria introdusse il 

concetto di pressione atmosferica nella spiegazione dei suoi 

strumenti. Ma anche in questo campo non vi sono stati 

ulteriori sviluppi fino all’età moderna. 

Le molecole dei liquidi, se paragonate a quelle dei corpi 

solidi, si possono muovere più liberamente le une rispetto 

alle altre. Questo spiega perché fluiscono facilmente e 

perché prendono la forma del recipiente che le contiene. 

Comunque, la compressione di liquidi è quasi impossibile, 

dato che le loro molecole sono così vicine. Le molecole di 

un gas, al contrario, sono quasi interamente indipendenti, 

dato che si muovono nello spazio a disposizione. Possono 

perciò essere compresse facilmente, rispetto a quelle dei 

solidi e dei liquidi. 

La produzione di gas estremamente rarefatti ha una speciale importanza nella tecnologia del vuoto. 

La misura della pressione atmosferica può essere dimostrata in un esperimento particolarmente 

interessante. Il più famoso probabilmente è l'esperimento di Otto von Guericke, il quale - attraverso 

la sua macchina pneumatica - dimostrò nel 1663 che era possibile produrre spazi di aria altamente 

rarefatta. In questo modo egli confutò l'opinione diffusa all’epoca, secondo la quale “la natura teme 

il vuoto" (horror vacui). 

L’idrodinamica si occupa di liquidi e gas in movimento. La ricerca in questo campo è essenziale per 

tutte le attività nelle quali hanno importanza le sostanze fluide e i gas, specialmente nella 

costruzione di navi e aerei. 




Oscillazioni e onde 


• Meccanica 


• Calore 


• Ottica 



La prima oscillazione mai studiata dettagliatamente fu quella del pendolo (Galileo, 1609). La 

propagazione di onde sulla superficie dell’acqua, così come anche delle onde acustiche, fu poi 

descritta più precisamente da Newton (1687). Comunque, fino al XVII secolo non fu posta una base 

per una comprensione più profonda di questi fenomeni. 

Le oscillazioni sono movimenti periodici nei quali lo stato di quiete e il movimento si alternano 

continuamente, come avviene nel pendolo dell’orologio. Le oscillazioni si possono diffondere nello 

spazio circostante e la formazione di onde, come per esempio nell’acqua, ne sono la prova. 

Una proprietà speciale delle onde è quella di amplificarsi o estinguersi, nel caso in cui si incontrino 

più onde. Questo fenomeno è chiamato interferenza. La teoria delle oscillazioni ebbe dapprima 

grande importanza nella meccanica. Venne applicata, per esempio, all’intero campo dell’acustica, in 

quanto le onde sonore non sono altro che onde di aria compressa e rarefatta che si propagano. 

Successivamente la teoria ondulatoria è divenuta un elemento essenziale di altri rami della fisica. Si 

pensi solo alle oscillazioni elettriche e alla propagazione di onde elettromagnetiche. Lo stesso si 

applica all'ottica, perché la luce può essere descritta come un'onda elettromagnetica. 

Molti esperimenti nell’esposizione del museo illustrano oscillazioni meccaniche e acustiche. Tra le 

varie esperienze possibili vengono anche dimostrate la propagazione di onde e il fenomeno 

dell’interferenza, l'amplificazione reciproca e l'estinzione di due campi di onde. 




Calore 


• Meccanica 


• Calore 


• Ottica 



Nel corso del XVIII secolo si comprese che, per quanto riguarda il calore, due concetti diversi 

devono essere distinti: temperatura e quantità di calore. Corpi che hanno la stessa temperatura, pur 

tuttavia possono contenere quantità di calore differenti. 

Per molto tempo si è pensato che il calore fosse una sostanza che penetrava i corpi. Fu solo 

all'inizio del XIX secolo che venne accettata l’idea che ciò che era definito calore in realtà 

consisteva nel moto casuale delle molecole. Allora divenne possibile associare il calore alla legge 

della conservazione dell’energia meccanica. Ciò portò al principio generale "della conservazione 

dell’energia", enunciato per la prima volta da Julius Robert Mayer nel1842: 

" L’energia non può essere generata, ma solamente convertita da una forma a un’altra ". 

Questa è una delle Leggi della Termodinamica. 

Un grande impulso alla fisica di base è stato dato dagli sviluppi successivi nello studio del calore. 

Problemi si presentarono in collegamento con la radiazione; la soluzione elaborata da Max Planck 

(1900) condusse alla teoria dei quanti. 

In quest’area dell'esposizione ci sono ovviamente molti esperimenti e dimostrazioni dedicati alla 

teoria del calore. Eccone alcuni: 

Effetto Thomson-Joule 

Modello illustrativo di un processo di refrigerazione 

Moto Browniano 

Conduzione del calore 

Radiazione del calore 

Macchina di liquefazione dell'aria 

Riduzione del punto d'ebollizione 

Termometro a resistenza 



Termodinamica 

La termodinamica è la branca della teoria del calore che si occupa della relazione tra calore e 

lavoro. I principi fondamentali vengono chiamati “ leggi della termodinamica ”. 

Prima legge della termodinamica ( conservazione dell’energia ) 

Robert Mayer 

formulò la Prima 

Legge della 

Termodinamica 

nel 1842 (sulla 

conservazione 

dell’energia) 

Seconda legge della termodinamica 

Sadi Carnot (1796-1832) 

formulò la seconda legge 

della termodinamica nel 

1824 

Formulazione storica: 

Il calore è una forma di energia. L’energia (la capacità di compiere 

lavoro) può solamente essere convertita in varie forme, e non può essere 

creata dal nulla o distrutta (Robert Mayer, 1842; James Prescott Joule, 

1843; Hermann von Helmholz, 1847). Un “perpetuum mobile”, ossia 

una macchina capace di produrre lavoro dal nulla in modo continuo, 

è impossibile. 

Apparato originale di 

Robert Mayer, 1868, per la 

misura dell’equivalente 

meccanico della caloria 


Il lavoro di una macchina che produce calore,la cui parte motrice 

ritorna sempre nella stessa posizione, in una sequenza regolare, viene 

sempre associato a un trasferimento di calore da una temperatura più alta 

a una più bassa (Sadi Carnot,1824).Una macchina termica, nella quale 

ciò non avvenisse, potrebbe, per esempio, esaurire la grande quantità 

di calore immagazzinata negli oceani e convertirla in lavoro (in questo 

caso ci sarebbe il raffreddamento dei mari). Questo tipo di macchina 

non è realizzabile. 



La terza legge della termodinamica 

Walter Nernst, 1895 


Il fisico Walter Hermann Nerst (1864-1941) formulò la terza legge della 

termodinamica nel 1906. La formulazione divenne nota come “il teorema 

del calore di Nerst ”. 

Essa afferma che l’entropia (cioè la misura del grado di disordine nelle 

reazioni chimiche) si avvicina al valore dello zero quando la temperatura 

si avvicina allo zero assoluto (-273°C). 

Questo implica che lo zero assoluto non può essere mai raggiunto. Nerst è considerato uno dei 

fondatori della chimica fisica. Per la sua scoperta egli ricevette il premio Nobel per la chimica nel 

1920. 




Elettricità 

La parte della mostra dedicata all’elettricità e al magnetismo 

presenta un ampio numero di esperimenti così come di oggetti 

storici originali di Georg Simon Ohm, André Marie Ampère, 

Heinrich Hertz. I tubi e gli strumenti originali con i quali 

Conrad Röntgen scoprì i raggi X sono anch’essi esposti. 

I primi esperimenti in questo campo furono eseguiti da Henry 

Cavendish (intorno al 1771) e Charles Augustin de Coulomb 

(1785). Essi dimostrarono che la forza che agisce tra due 


• Meccanica 


• Calore 


• Ottica 



cariche elettriche è molto simile alla forza di attrazione di due masse, descritta nella legge di 

gravitazione di Newton. 

Strumenti di Henrich Hertz, 1887 

Avvolgimento metallico di 

Georg S. Ohm 

Tubi a vuoto di Wilhelm Conrad Röntgen, 

1895/1896 

Particolare importanza ha, comunque, la corrente elettrica. Sappiamo bene che la corrente elettrica 

passa attraverso cavi metallici. Gli esperimenti relativi alle zampe della rana, condotti da Luigi 

Galvani (1786), diedero il via a una investigazione accurata del fenomeno della corrente elettrica. 

Nel 1820 Christian Oersted scoprì il campo magnetico della corrente elettrica. Con misurazioni 

accurate, Georg Simon Ohm trovò le relazioni fondamentali tra voltaggio, corrente e resistenza. 

La scoperta effettuata da Michael Faraday del fatto che il movimento di un magnete, rispetto a un 

circuito conduttore, producesse una corrente elettrica (legge dell’induzione,1831) evidenziò un 

ulteriore collegamento tra processi elettrici e magnetici. James Clerk Maxwell raccolse tutti i 



concetti del suo tempo e li ampliò; il risultato fu un mirabile sistema teorico di elettrodinamica 

(posteriore al 1856) che comprendeva i fenomeni elettrici e quelli magnetici. Questa teoria fu la 

base per giungere a ulteriori conclusioni. Essa anticipò l’esistenza delle onde elettromagnetiche, 

scoperte da Heinrich Hertz nel 1887-89. Oggi queste onde ci sono familiari, perché utilizzate dalla 

radio e dalla televisione. Esperimenti sulle scariche elettriche nei gas (iniziati intorno al 1869) 

furono la chiave per uno dei più grandi segreti della natura: la struttura dell’atomo. 

L’argomento “elettricità” è illustrato anche nel dipartimento sull’Energia Elettrica, dove hanno 

luogo quotidiane spettacolari dimostrazioni ad alto voltaggio. Naturalmente anche qui si possono 

trovare esperimenti , per esempio sull’induzione. 




Ottica 

Luce, occhio e visione 

Fenomeni ottici si verificano ovunque in natura. 

L'arcobaleno, la rifrazione della luce nell’acqua, il 

tremolio delle stelle nel cielo notturno o l’iridescente 

gioco di colori causato da una sottile pellicola di 

petrolio su una superficie di acqua hanno affascinato 

l’uomo da sempre. 


• Meccanica 


• Calore 


• Ottica 



All'inizio di questa parte dell'esposizione sono illustrati le proprietà fisiche della luce e i più 

importanti fenomeni ottici, così come i corrispondenti fenomeni in natura. 

Il successivo gruppo di oggetti esposti tratta l'occhio umano e la visione. Le funzioni dell'occhio; la 

visione insufficiente; i metodi per definirne tipo, grado e possibili correzioni. E' persino possibile 

misurare la propria vista! Sono anche presentati esempi di illusioni ottiche. 

Per aiutare a correggere i difetti della vista, dal 1300 circa esistono gli occhiali. La storia di questi 

strumenti benefici è illustrata con esempi selezionati. Tra le altre cose un diorama mostra un 

venditore di occhiali del XVIII secolo. 

Telescopio e microscopio 

Dimostrazione della riflessione 

totale su una lastra di vetro 

All'inizio del terzo gruppo, che riguarda gli strumenti ottici, di vari 

mezzi ottici, come vetro, cristalli e altro, vengono presentate la 

storia, la composizione e le proprietà. 

Nel gruppo seguente si possono trovare componenti ottici prodotti 

dall’uomo, come specchi, prismi e lenti. Alcune dimostrazioni ne 

illustrano gli effetti sul percorso dei raggi di luce. Sono in mostra 

gruppi diversi di strumenti ottici. 

Microscopio 

con custodia di trasporto 

SWIFT &SON, Londra del 1885 circa 



Il telescopio e il microscopio sono stati inventati in Olanda all'inizio 

del XVII secolo. Essi ci hanno permesso di accedere a mondi prima ignoti. 

Entrambi hanno avuto una straordinaria influenza sulla nostra concezione 

del mondo. Un gran numero di oggetti della mostra ne illustra lo 

sviluppo, con dimostrazioni che aiutano a capirne la funzione. 

Strumenti notevoli sono il telescopio riflettore di W. Herschel (1738-1822) e due microscopi di 

Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723), con i quali si potevano osservare i batteri anche nel XVII 

secolo. L'area della microscopia si conclude con gli sviluppi attuali della tecnologia con un 

microscopio a scansione laser Zeiss, un microscopio elettronico a scansione Zeiss e un 

microscopio a scansione a effetto tunnel. Il secondo è mostrato "in azione" regolarmente e 

permette ai visitatori di vedere immagini ingrandite di oggetti piccoli come insetti o alghe. 

Si possono trovare alcune di quelle immagini dal microcosmo sul nostro sito web! 

Gli strumenti grandi per uso astronomico sono mostrati nell'esposizione sull’Astronomia. 

Altri strumenti ottici 

Telescopio riflettore 

secondo W. Herschel, 

1780 circa 

Il primo microscopio 

elettronico con lenti 

elettroniche, prodotto in 

serie da 

Siemens & Halske, 

Berlino, 1939 

Sono presenti gli strumenti di spettroscopia, che hanno 

contribuito significativamente alle nostre attuali conoscenze 

scientifiche. Senza l’analisi molto precisa di questi strumenti 

non avrebbe avuto luogo il rapido sviluppo della chimica. 

Senza l'aiuto degli spettroscopi non si sarebbe potuto inoltre 

arrivare a realizzare l’indagine della composizione del nostro sole 

e delle stelle. Due dimostrazioni spiegano come funzionano un 

prisma e uno spettrografo. Più di tutti gli altri va chiaramente 

menzionato lo spettrografo di Joseph von Fraunhofer 

(1787-1826), che egli usò per studiare la diffrazione della 

luce. 

Spettrometro von C. Steinheil, 

Monaco, del 1895 circa 

Gli endoscopi svolgono un ruolo importante nella medicina oggi. Un fascio di fibre di vetro sottili 

ed elastiche ne rappresenta il componente più importante. Il visitatore impara su quale base si 

esplica la funzione di questi strumenti e come sono fabbricati. Una dimostrazione consente di 

guardare in una trachea artificiale, come un medico la vedrebbe con l'aiuto dell’endoscopia 

tracheale. 



Il fotometro è usato per misurare l'intensità della luce. Originariamente sviluppato per determinare 

la luminosità delle stelle, è stato poi usato per scopi molto più ampi. La misurazione 

dell'illuminazione dei luoghi di lavoro o la concentrazione di soluzioni in chimica e medicina, come 

anche l’esposimetro di una macchina fotografica sono solo alcuni esempi. 

Con l'aiuto del rifrattometro si determina il coefficiente di rifrazione (ossia la capacità di deviare 

la luce) dei fluidi. In più si possono determinare le caratteristiche dei solidi trasparenti e dei gas. Per 

esempio, il coefficiente di rifrazione è una proprietà importante del vetro ottico. Tra l’altro questo 

strumento è anche in grado di fornire informazioni sul contenuto di malto della birra. Il 

campionatore di birra di C. A. Steinheil (1801-1870) era usato appunto per questo scopo. 

Il polarimetro permette di studiare oggetti in luce polarizzata. Le differenze di luminosità e colore 

che si manifestano indicano che essi hanno proprietà di polarizzazione. Il polarimetro ha dato un 

grande contributo alla comprensione della struttura dei cristalli. Un'altra applicazione è la 

misurazione della concentrazione dei liquidi che fanno ruotare l'asse di polarizzazione. 

Allestimento sperimentale per la produzione di un ologramma 

I metodi interferometrici sono l'ultimo tema dell'esposizione. L’applicazione più conosciuta dei 

fenomeni interferometrici oggi è probabilmente l'olografia. La lunghezza d’onda della luce usata 

dall'interferometro costituisce la scala di questa apparecchio di misura. Così, per esempio, la 

superficie di una lente può essere misurata al limite della frazione di una lunghezza d’onda. Un 

interferometro chiamato come il suo inventore A. A. Michelson (1852-1931) e un set per la 

produzione di ologrammi sono mostrati in questa sezione, insieme a svariati ologrammi. 




Fisica nucleare 


• Meccanica 


• Calore 


• Ottica 



La sezione dedicata alla fisica nucleare e alla fisica della struttura della materia mostra le 

caratteristiche degli atomi e il percorso attraverso il quale si è arrivati alla scoperta delle leggi 

naturali alle quali essi sono soggetti. 

La sezione è strutturata secondo il concetto " dal macroscopico al microscopico "ed è divisa in: 

• Introduzione: 

Punto di partenza è la questione se la materia sia divisibile infinitamente o no. Chi è interessato può 

studiare le teorie proposte nel corso della storia. 

• L'atomo: 

Uno sguardo alla mostra 

Nella seconda metà del XIX secolo alcuni esperimenti hanno fornito indicazioni sempre più chiare 

circa la struttura ‘atomica’, discontinua della materia. 

La sezione espone lo sviluppo del modello atomico, partendo dalla teoria cinetica dei gas fino ad 

arrivare ai principi della meccanica quantistica. Un’enfasi particolare è messa sull’esperimento 

condotto da E.Rutherford, in quanto questa esperienza rappresenta ancora un modello esemplare dei 

metodi di ricerca impiegati in fisica. 



• L’orbitale atomico: 

La sezione mostra il percorso difficile che conduce alla scoperta dell'elettrone e delle sue 

caratteristiche sorprendenti. Un secondo settore è dedicato all'elettrone come parte dell'atomo, nel 

guscio atomico. 

• Il nucleo dell'atomo: 

Anche il nucleo dell'atomo è costituito da particelle. Ne viene spiegata la stabilità e la 

disintegrazione. Una camera a nebbia, continuamente funzionante, illustra la radioattività naturale 

per i visitatori. Uno strumento di misurazione per la spettroscopia a raggi gamma permette 

l’identificazione di elementi radioattivi naturali e artificiali. 

• Particelle elementari: 

Sono due qui i punti salienti: il primo ciclotrone tedesco del 1944 e un completo ciclotrone 

superconduttore estremamente moderno, con una massa al di sotto delle 8 tonnellate. Il paragone tra 

i due dà un'indicazione del rapido sviluppo subito dalla tecnologia e della complessità dei sistemi di 

accelerazione moderni. 

Oggetti originali di grande valore storico come quelli relativi 

a Pierre e Marie Curie e altri, tra cui H. W. Geiger, M. Laue, 

W. Friedrich, P. Knipping, W.Crookes, P. Lennard, 

E. Goldstein, W. Wien, L. Meitner e W. Bothe, sono in mostra 

in tutta la sezione, come anche copie delle attrezzature 

pionieristiche di E. Rutherford, J. Chadwick, O. Stern, W. 

Gerlach. Questi ‘cimeli’ danno al visitatore il senso dello 

sviluppo scientifico, estremamente rapido, che ha avuto 

luogo nell'ultimo secolo. 

Ioni ferrosi collidono ad alta 

energia in un esperimento del 

Cern (Foto: Cern) 

Oltre agli oggetti tridimensionali, c’è anche un angolo multimediale con accesso diretto a Internet e 

a siti Web selezionati su tematiche di fisica e fisica delle alte energie. 



Un pezzo storico unico: l’apparato originale di Pierre e Marie Curie (1900) 

Questo è uno degli oggetti presenti nell'esposizione. Venne usato per la misura delle radiazioni del 

materiale radioattivo. Il condensatore al centro della figura era caricato a uno specifico voltaggio 

dal risuonatore piezoelettrico sulla destra. Il campione radioattivo nel condensatore quindi lo 

scaricava per mezzo della ionizzazione nell'aria. Ciò si verificava a differenti velocità, a seconda 

dell’attività. Il voltmetro è sulla sinistra. 

Per estrarre gli elementi radioattivi, polonio e radio, presenti solamente in piccole quantità nella 

pietra naturale (circa 0.00005% o 1/2 grammo per tonnellata), Marie Curie usò un metodo che si 

serviva delle proprietà chimiche di ambedue gli elementi e dei raggi radioattivi che essi emettevano. 

Marie e Pierre Curie usarono residui di pechblenda rimasti nelle miniere di uranio di San 

Joachimsthal in Austria come prodotto iniziale per produrre polonio e radio. 

All’inizio venne misurata l'attività nei residui di pechblenda e il residuo fu soggetto a un processo di 

separazione chimica nel quale gli elementi radioattivi si concentrarono in un componente. Questo 

processo fu ripetuto più volte. Dopo ogni separazione chimica l'apparato mostrato nella foto fu 

usato per misurare l'attività nei prodotti ottenuti dalla separazione. Ripetendo questo processo un 

numero di volte sufficiente, Marie e Pierre Curie ottennero un grado di purezza ancora maggiore, 

come fu mostrato dal continuo aumento di intensità della radiazione radioattiva nella sostanza. 

Nel luglio 1898 Marie Curie isolò, inizialmente in piccole quantità, l'elemento che successivamente 

sarebbe stato conosciuto come polonio. Nel mese di dicembre dello stesso anno isolò anche il radio. 



Approfondimento nella sezione delle particelle elementari: 

TRITRON - un Ciclotrone di superconduzione 

Il TRITRON è stato sviluppato nel laboratorio di 

accelerazione di Garching, struttura che appartiene 

alle due università di Monaco di Baviera. E’ un 

ciclotrone con orbite separate. 

I ciclotroni vengono usati per accelerare particelle 

pesanti (per esempio i protoni) a energie che 

corrispondono approssimativamente alla massa a 

riposo delle particelle (E=mpc 2 ). Il progetto del 

TRITRON è nato come uno studio di fattibilità. 

Una particolare caratteristica del TRITRON è la 

capacità di focalizzare i raggi di particelle con 

eccezionale precisione. Ciò è stato reso possibile 

dall’uso delle moderne tecnologie di superconduzione. 

I raggi di particelle di elevata intensità richiedono una buona messa a fuoco. Se i raggi di 

protoni ad alta intensità (10 milliamp) con medi livelli di energia vengono sparati sui nuclei di 

piombo, questi ultimi vengono rotti. Ciò crea un insieme di molti neutroni allo stato di 

frammenti (la spallazione). 

Forti flussi di neutroni possono essere utilizzati, per esempio, come metodo alternativo per lo 

smaltimento delle scorie radioattive prodotte dai reattori nucleari (o armi nucleari). 

Durante questa cosiddetta trasmutazione, gli isotopi radioattivi con tempo di dimezzamento 

superiore ai 20.000 anni vengono trasformati in elementi con tempo di dimezzamento che si aggira 

intorno ai 30 anni, come risultato del bombardamento di neutroni. Questo risultato eliminerebbe il 

bisogno di depositare le scorie per lungo tempo. Il progetto del TRITRON è stato un tentativo 

rivolto alla soluzione di questo problema. 




Esperimenti: 


• Meccanica 


• Calore 


• Ottica 



Ci sono esperimenti e dimostrazioni in tutte le parti dell'esposizione. Interessante può essere anche 

l’osservazione di alcuni esperimenti sul Web. Chiaramente le presentazioni virtuali non possono 

sostituirsi a quelle reali. Venite quindi a vederle dal vivo! Sul Web potete trovare - attualmente 

nella pagina tedesca e inglese del sito, tra breve anche in questa pagina italiana - i seguenti 

esperimenti: 

Pompa aspirante 

Stati di aggregazione 

Effetto Thomson-Joule 

Modello illustrativo di un impianto di refrigerazione a compressione 

Moto Browniano 

Conduzione del calore 

Radiazione termica 

Macchina di liquefazione dell'aria 

Riduzione del punto d'ebollizione 

Termometro a resistenza 

Vortici di corrente parassite 

Onde elettromagnetiche 

Raggio dell’ elettrone in un campo magnetico 

Traduzione italiana 

Ringraziamo per aver curato la traduzione italiana dei testi della sezione “Fisica” le classi: 

• IV A e IV B dell’Istituto d’Istruzione Superiore Liceo Scientifico Statale di Zagarolo 

(Roma), seguite dai professori Silvia Marone, Barattini, Daniela Caplani, Marchese, Anna 

Monardo 

• I A dell’I.T.I.S. “A. Meucci” (Roma), seguita dal prof. Vittorio Marchi 

• V F del Liceo Scientifico Statale “C. Cavour” (Roma), seguita dai professori Sergio 

Savarino e Barbara Carrì 

L’attività è stata svolta nell’anno 2002-03 per il Progetto “100 classi”, nel quadro del 

programma di collaborazione tra il Deutsches Museum e l’Ufficio Scolastico Regionale per il 

Lazio.

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