Il Cielo come Laboratorio è un progetto educativo per gli studenti delle scuole superiori, ideato e promosso dal Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università degli Studi di Padova con il patrocinio del Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca (MIUR). Nato nel 2001 per le scuole del Veneto, dal 2011 in poi il progetto è stato progressivamente diffuso in altre regioni su incarico ufficiale del MIUR.
Il Cielo come Laboratorio consiste di un ciclo di lezioni di fisica e astrofisica e successive esercitazioni basate su dati astronomici ottenuti con telescopi professionali. Si tratta di un percorso formativo fortemente interdisciplinare, che addestra all'uso del metodo sperimentale e induttivo-deduttivo per interpretare la realtà fisica. L'obiettivo è offrire strumenti teorici e pratici per capire in cosa consiste la ricerca in generale e in campo astrofisico in particolare, usando un linguaggio accessibile ma rigoroso. Tramite il contatto diretto con l'ambiente della ricerca, il progetto permette agli studenti di fare esperienze di fisica avanzata, utilizzando gli strumenti dei professionisti.
La peculiarità di questo progetto è che si rivolge agli studenti tramite il coinvolgimento attivo dei loro docenti. Il corso di astrofisica viene infatti tenuto da professori delle scuole superiori, il cui compito è quello di applicare i concetti di fisica e matematica presenti nel programma scolastico ad alcuni casi astrofisici. La successiva fase di stage permette agli studenti, guidati da astronomi universitari e di altri enti di ricerca, di testare i concetti appresi durante il corso, tramite l'analisi di dati osservativi professionali.
Pagina ufficiale del progetto http://www.ilcielocomelaboratorio.it/
Radiazione di corpo nero
La radiazione elettromagnetica, il concetto di flusso e di luminosità
Il corpo nero
Le leggi di Wien, Rayleigh-Jeans, Planck
La legge di Stefan-Boltzmann
Esempi di applicazioni astronomiche dell'emissione di corpo nero
Atomo di idrogeno
Modello di Bohr
Energia di legame dell'elettrone
Esperimento di Frank-Hertz
Formula di Rydberg-Ritz
Lo spettro dell'atomo di idrogeno
Magnitudini, colori e spettri delle stelle
Le magnitudini apparenti e la formula di Pogson
La magnitudine assoluta e il modulo di distanza
La classificazione spettrale delle stelle
La magnitudine in una banda fotometrica e l'indice di colore
Diagrammi H-R, colore-colore e colore-magnitudine
Sistemi planetari
Le leggi di Keplero e il Teorema del Viriale
L'orbita di Mercurio e la Relatività Generale
I satelliti di Giove e velocità della luce
Spettroscopia dei pianeti
I pianeti extrasolari e il metodo dei transiti
Nebulose e galassie
Lo spettro continuo, d’emissione e di assorbimento
Cenni su fotoionizzazione, righe di ricombinazione e righe proibite
Misura della temperatura e della densità elettronica del gas
Cenni sulla morfologia delle galassie e sulla classificazione di Hubble
La distanza delle galassie e la legge di Hubble
Il redshift e il calcolo della velocità di recessione
Significato della costante di Hubble