Non ci sono “collezioni” in questo Microcosmo, ma strumenti realmente funzionanti, che mostrano eventi in tempo reale come se si stessero facendo veri e propri esperimenti. Strumenti che per il visitatore sono guida e accompagnatore in questo particolare “viaggio” in un mondo in cui le regole non sono sempre quelle del senso comune.
CONSULTA IL NOSTROI CATALOGO.
AEROGEL
Il materiale Aerogel è composto essenzialmente di silicio come il vetro, ma con una struttura simile a quella di una spugna i cui spazi vuoti costituiscono il 99,9% del volume. Tuttavia, rispetto al vetro, l’Aerogel è ben fino a settecento volte meno denso. Scoperto alla fine degli anni ‘60, il materiale Aerogel ha diverse applicazioni. Viene usato come isolatore termico specialmente in aeronautica (a causa del suo leggerissimo peso) e per assorbire suoni.L’Aerogel è usato in rivelatori di particelle chiamati RICH (acronimo di Ring Imaging Cherenkov), che possono identificare la massa delle particelle basandosi sulla radiazione Cherenkov che una particella carica produce precisamente passando attraverso la materia. La luce Cherenkov è emessa quando la velocità della particella carica è più grande della velocità della luce in quel materiale. Il rapporto delle due velocità determina l’angolo di emissione di questa luce rispetto alla direzione della particella. Se il materiale è altamente trasparente, e l’Aerogel lo è, si può raccogliere la luce emessa su un piano. L’angolo di emissione della luce dipende dalla massa e dalla velocità della particella in questione. E’ quindi l’osservabile fisica che permette di risalire alla massa della particella.
CAMERA A NEBBIA A DIFFUSIONE
Consente di rivelare in modo continuo le particelle che attraversano il suo volume sensibile.
La camera visualizza le tracce delle particelle formando delle gocce di alcool sulle cariche elettriche (ioni) che ogni particella ionizzante lascia lungo la sua traccia. Perchè questo avvenga occorre che il vapore sia sovrasaturo cioè pronto a formare nebbia. Questa condizione avviene in prossimità del fondo freddo della camera (circa -30°C) dove il vapore che diffonde dall’alto si trova ad essere sovrasaturo formando così una traccia visibile di goccioline.
Si possono così vedere vari tipi di particelle come particelle alfa (ionizzano molto creando tracce dense e relativamente corte), elettroni (tracce sottili e tortuose che talora attraversano tutta la camera) e particelle della radiazione cosmica. Le particelle alfa (nuclei di elio, cioè due protoni e due neutroni legati insieme) sono quasi sempre dovute a decadimenti del radon, sempre presente in piccolissime quantità nell’aria, mentre gli elettroni hanno varie origini: decadimenti beta (elettrone che esce dal nucleo), elettroni fotoelettrici ed elettroni Compton prodotti dalla radioattività gamma diffusa. Anche se non frequentemente, è possibile vedere a volte eventi di raggi cosmici caratterizzati da tracce più lunghe.
CAMERA A SCINTILLE
La Camera a Scintille è uno strumento per la rivelazione di particelle elementari cariche.
Questa camera ha permesso di osservare Raggi Cosmici e di raggiungere una maggiore
conoscenza delle particelle subatomiche che costituiscono il nostro universo. Questi sono
generalmente elettroni, muoni protoni e altre particelle prodotte negli strati superiori
dell’atmosfera terrestre da urti con particelle ad alte energie provenienti da ogni direzione
della nostra galassia che da vari punti dello spazio extragalattico. Gli urti con gli atomi
della nostra atmosfera producono sciami di particelle che arrivano fino al suolo.
La camera a scintille fu inventata da due fisici giapponesi Shoji Fukui e Shigenori
Miyamoto nel 1958. E’ stata molto usata in vari esperimenti con acceleratori o in
osservazioni di raggi cosmici.
Le particelle cariche, attraversando la camera, ionizzano le molecole di gas (miscela di
Elio e Neon) che, accelerate dal campo elettrico tra le piastre, generano scariche
elettriche che permettono di osservarne le traiettorie
SFERA AL PLASMA
Le strisce luminose all’interno della sfera sono generate da elettroni accelerati dal centro verso l’esterno.
Gli elettroni urtando gli atomi di gas all’interno della sfera fanno sì che venga emessa della luce come effetto della ricaduta degli elettroni dopo l’urto nelle orbite atomiche loro permesse.
Toccando l’esterno della sfera con la mano si ottiene l’effetto di aumentare la differenza di potenziale con una conseguente maggiore concentrazione delle strisce luminose.
RADIOMETRO
Il principio di funzionamento di questo apparecchio è basato sul diverso comportamento assorbente delle superfici bianche rispetto a quelle nere.
Le molecole del gas infatti vengono colpite dai fotoni della radiazione elettromagnetica e si muovono con velocità proporzionali all’energia dei fotoni della radiazione incidente.
Le facce nere del radiometro assorbono gli urti delle molecole mentre le facce bianche respingono le molecole stesse.
Lo sbilanciamento energetico fra le due superfici fa sì che le facce ruotino.
TUBO DI CROOKES
Il tubo a raggi catodici di Crookes è un tubo di vetro contenente gas rarefatto ad una pressione di circa un centomillesimo di quella atmosferica. Al suo interno sono collocati due elettrodi metallici con un’elevata differenza di tensione (qualche migliaio di Volt).Gli elettroni vengono emessi dal catodo per effetto del bombardamento degli ioni del gas accelerati dalla tensione applicata. Lungo il fascio degli elettroni è posto un ostacolo a forma di croce di Malta la cui ombra si vede sullo schermo come mancanza di luce verdastra. Questa luce (fluorescenza) si produce quando gli elettroni bombardano questo tipo di vetro. Gli elettroni si comportano così come un fascio di luce anche se con altri esperimenti è stato visto che sono delle particelle dotate di massa e di carica elettrica. Come tutte le cariche elettriche in moto, anche gli elettroni vengono deviati da un campo magnetico come si può facilmente osservare avvicinando il magnete al tubo.
