Some effects of elastic prestress within the Earth

Summary A dynamical theory, regarding the superposition of small deformations upon large ones, is applied to the study of the prestress effects in an isotropic medium. The primary configuration is in a dynamic state and no assumption is made regarding the smallness of time derivatives of the displacement field. In this framework, a reciprocity theorem is derived and the representation theorem for the displacement field is obtained in terms of the Green's function. Body force equivalents are derived in terms of the discontinuity of the displacement across the fault surface. The ray theory is briefly reviewed and applied to the study of seismic-wave propagation in homogeneous isotropic media. The prestressed configuration in proximity of the fault surface is treated as a perturbation on seismic waves and its effects are found to be of first order in the perturbation at the origin. The wave front equation and the nodal-surface equation for compressional waves are derived and both are found to suffer significant changes due to the perturbation.

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Riassunto Ci si serve di una teoria dinamica della sovrapposizione di piccole deformazioni su deformazioni grandi per studiare gli effetti del presforzo in un mezzo isotropo. La configurazione primarie è in uno stato dinamico e non si fa alcuna ipotesi sul valore della derivata temporale del campo degli spostamenti. In questo ambito si ottiene il teorema di reciprocità ed il teorema di rappresentazione per il campo degli spostamenti in termini della funzione di Green. Si ottengono le forze di massa equivalenti in funzione della discontinuità dello spostamento attraverso la superficie di faglia. Si passa brevemente in rassegna la teoria, dei raggi e si applica allo studio della propagazione di onde sismiche in mezzi isotropi ed omogenei. La configurazione presforzata in prossimità della superficie di faglia è trattata come una perturbazione sulle onde sismiche e si trova che i suoi effetti sono del primo ordine nella perturbazione all'origine. Si ottengono l'equazioni per i fronti d'onda e per le superfici nodali nel caso delle onde di compressione e si trova che entrambe subiscono variazioni significative dovute alla perturbazione.

     

Many-body effects in the electron spectroscopies of incompletely filled bands

Summary Photoemission and Auger line shapes from almost completely filled bands have been widely discussed in recent years within a simplified model based on an Anderson Hamiltonian in which the virtual level shift due to the interactions is suitably compensated for. Up to now, the theory has been much more successful with XPS than with AES, and the reason for this was obscured by the lack of an exact solution and by the difficulty to assess the degree of validity of various approximate treatments that have been proposed. Here we present a Green’s function formalism that allows us to extend the closed band solution to the partially occupied case and lends itself to the exact numerical treatment of finite systems. By applying the theory to 27 and 125 atom clusters, we analyse the dependence of the spectra on hole-hole repulsionU with a degree of unfillingn _h≤0.25. We also consider the case when one of the spin subbands is full as a rough model for ferromagnetic metals. Correlation effects on the one-hole density of states produce a narrowing of the band region, while a split-off structure develops below the band forU comparable to the band width. The low-density approximation is good agreement with the exact results forn _h=0.1 and also forn _h=0.25 for small and moderateU. Our results on the Auger line shapes justify somewhat the suggestion by Haak and Bennetet al. that split-off states observed in photoemission must be discarded before computing the two-hole spectrum. Indeed self-energy corrections must be excluded also in bandlike cases, when the simple procedure of cutting off the unwanted structure is not applicable. This arises because, in a wide range of physical situations, the Auger line shape reflects the mutual scattering of undressed final-state holes.

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Riassunto Il modello teorico piú usato negli ultimi anni per le forme di riga di fotoemissione ed Auger di bande quasi completamente occupate si basa su un hamiltoniano di Anderson in cui lo spostamento del livello virtuale dovuto alle interazioni è opportunamente compensato. Finora la teoria ha dato risultati molto migliori per la fotoemissione che per lo spettro Auger. Le ragioni di ciò non sono chiare poiché non si dispone di una soluzione esatta ed è difficile valutare l’attendibilità delle varie approssimazioni note. Pertanto noi proponiamo un formalismo basato sulle funzioni di Green che permette, nel caso di aggregati finiti di atomi, di estendere la soluzione esatta, nota nel caso di bande chiuse, al caso di bande parzialmente occupate. Applicando il metodo a sistemi di 27 e 125 atomi, analizziamo la dipendenza degli spettri dalla repulsioneU tra lacune, per una concentrazione di lacunen _h≤0.25. Abbiamo considerato anche il caso in cui una delle sottobande di spin è completamente occupata come una prima approssimazione al problema di metalli ferromagnetici. Gli effetti di correlazione restringono il continuo nella densità di stati ad una particella e producono una struttura discreta sotto la banda seU è confrontabile con la larghezza della stessa. L’approssimazione di bassa densità è in buon accordo coi risultati esatti pern _h=0.1 ed anche pern _h=0.25 seU è piccolo o moderato. I nostri risultati sulla forma di riga Auger legittimano in qualche modo quanto suggerito da Haak e Bennetet al., e cioè che il picco satellite di fotoemissione deve essere soppresso nel calcolo della forma di riga Auger. Anzi, tutte le correzioni al propagatore ad un corpo, dovute agli effetti di correlazione, debbono essere escluse anche nel caso di spettri di tipo banda, dove, per l’assenza della struttura satellite in fotoemissione, il procedimento di Bennettet al. non è piú applicabile: infatti nella maggior parte dei casi d’interesse fisico, la forma di riga Auger riflette la dinamica di lacune non rinormalizzate.

     

Prediction of the ground motion in Italy: a preliminary attempt

Summary The strong-motion accelerograms written by moderate and strong earthquakes occurring in Central Italy in recent years have been used to estimate physical quantities characterizing the spectrum of motion in the band of engineering interest (0.1 Hz≲f≲20 Hz). The source, propagation and site response parameters obtained in these analyses have therefore been employed to check if theoretical models may be used to correctly predict the trend of the peak values of seismic excitationvs. earthquake size in the areas investigated. For the selected data set, representative of a seismotectonic environment generating earthquakes with prevalent normal faulting (up to a magnitudeM _l ∼7, at depths varying roughly from 5 to 15 km), the assumed spectral model allows successful statistical predictions showing that specific site response is the main factor responsible for the large fluctuations often observed in the data behaviour, at similar magnitudes and distances from focus.

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Riassunto Gli accelerogrammi registrati in occasione di terremoti da moderati a forti nell'Italia Centrale negli ultimi anni sono stati utilizzati per la stima delle grandezze fisiche che caratterizzano lo spettro del moto nella banda di interesse ingegneristico (0.1 Hz≲f≲20 Hz). La parametrizzazione ottenuta per descrivere, mediamente, i meccanismi della sorgente, della propagazione e degli effetti di sito è stata quindi usata per verificare se i modelli teorici possono essere utilmente usati per prevedere gli andamenti dei valori di picco del moto in funzione dell'entità del terremoto. Per i dati selezionati, rappresentativi di un ambiente sismotettonico in grado di generare terremoti con meccanismi prevalentemente distensivi (fino ad una magnitudoM _l ∼7, con profondità variabile all'incirca tra 5 e 15 km), il modello spettrale prescelto consente delle previsioni soddisfacenti da un punto di vista statistico, mostrando che la specifica risponsta dei siti è probabilmente il fattore che provoca le sensibili fluttuazioni spesso osservate per i valori di picco del moto, anche a parità di magnitudo e distanza dal fuoco.

     

A linear investigation on separation in laminar and turbulent boundary layers over low hills and valleys

Summary Laminar and turbulent linear models of stratified flow over small-slope topography have been compared and used to estimate separation features for a single two-dimensional hill and for a valley made by a pair of hills. As far as single symmetric hills are concerned, the importance of the obstacle shape have been evidenced. For the near field, the local slope characteristic of the terrain profile are of overwhelming importance. For the two-hill case, the dependence of the separation site on valley width and stratification is very different for the two models. Ventilation in the valley is modulated by the ratio between the valley width and the buoyancy wave-length only in the laminar case, whereas the turbulent model does not show these features for the realistic roughness values considered here.

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Riassunto Si fa un confronto tra modelli linearizzati di flussi turbolenti e laminari su ostacoli bidimensionali con pendenze piccole, in varie condizioni di stratificazione. Tali modelli sono usati per stimare le condizioni di separazione per una collina o per una valle compresa tra due colline. Nel primo caso si è notata l'importanza della forma dell'ostacolo scelto. Le caratteristiche locali di pendenza della forma del terreno risultano determinanti per il campo di perturbazioni prossimo all'ostacolo. Nel caso della valle si è studiata la collocazione del sito di prima separazione in funzione dell'ampiezza della valle e della stratificazione ed è stata riscontrata una notevole differenza tra i due modelli. Si ha ventilazione nella valle quando la sua ampiezza è un multiplo intero della lunghezza d'onda di galleggiamento, solo nel caso laminare; il modello turbolento non mostra queste caratteristiche per valori realistici di rugosità.

     

Electrostatic neutron-electron scattering

Summary We demonstrate that the electrostatic neutron-electron interaction, formed by the Schwinger and Foldy terms, leads to a cross-section in which the response function is the inverse dielectric function observed in X-ray scattering and electron loss experiments. The experimental conditions for scattering off the acoustic plasmon in metals are unobtainable at present and, at large scattering wave vectors, where the scattered intensity is proportional to the Compton profile, scattering is too weak to be useful. For intermediate scattering vectors, outside the first Brillouin zone, experimental restrictions are still severe although the experiment is feasible but we do not have relevant calculations of the dielectric function, for band structure models, from which to estimate the cross-section. Calculations available for the first Brillouin zone lead us to expect a significant and highly structured response.

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Riassunto Si dimostra che l’interazione elettrostatica neutrone-elettrone, formata dai termini, di Schwinger e Foldy, porta ad una sezione d’urto nella quale la funzione di risposta è la funzione dielettrica inversa osservata nella diffusione dei raggi X e negli esperimenti di perdita degli elettroni. Le condizioni sperimentali per lo scattering fuori dal plasmone acustico nei metalli sono al momento inottenibili e, per vettori d’onda di scattering molto grandi, in cui l’intensità di diffusione è proporzionale al profilo di Compton, la diffusione è troppo debole per essere utile. Per vettori di diffusione intermedi, fuori dalla prima zona di Brillouin, le restrizioni sperimentali sono aconra notevoli anche se l’esperimento è, fattibile, ma non abbiamo calcoli rilevanti della funzione dielettrica, per modelli di struttura di banda, dai quali calcolare la sezione d’urto. I calcoli utilizzabili per la prima zona di Brillouin portano ad attendersi un responso significativo e altamente strutturato.

     

Implications of the dilatancy-fluid diffusion theory for aftershock sequences

Summery The dilatancy-fluid diffusion (DFD) theory of the seismic mechanism, derived from studies of rock mechanics, describes the geophysical conditions for faulting in terms of two fundamental parameters: deviatoric stress and pore pressure. The latter allowed the time variable to be included, through a diffusive equation, in the theory of the seismic mechanism. The stress field in proximity of a slipped fault surface is here considered in some detail and its influence on dilatancy and fluid pressure is exploited in order to test the capability of the DFD theory of explaining the evolution in time and space of aftershock phenomena.

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Riassunto La teoria della dilatanza-diffusione fluida (DFD) del meccanismo sismico, ottenuta da studi di meccanica delle rocce, descrive le condizioni geofisiche per la creazione di una faglia attiva in termini di due parametri fondamentali: lo sforzo deviatorico e la pressione nei pori dovuta al fluido. Quest'ultima ha permesso di inserire, attraverso l'equazione di diffusione, il tempo come variabile nella teoria del meccanismo sismico. Si considera qui in dettaglio il campo di sforzo in prossimità della faglia dopo che si è verificato lo scivolamento, e la sua influenza sulla dilatanza e sulla pressione del fluido è analizzata per verificare la capacità della teoria DFD di spiegare l'evoluzione spazio-temporale degli aftershock.

     

Range distribution of sporadic meteors and sunrise

Summary The echo ranges of 6921 sporadic meteors, determined by the Budrio meteor radar in April-September 1978 during a 15 hour interval around sunrise, are analysed. The variation of the mean ranges exhibits no correlation with the geomagneticK _p index. The observed seasonal variation of the mean ranges at three times of the day is accounted for by the position of the Earth's apex. The mean ranges with respect to local sunrise in the meteor region show a variation with a minimum just after sunrise.

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Riassunto Si analizzano le distanze degli echi da 6921 meteore sporadiche determinate utilizzando la stazione radar di Budrio nel corso di 15 ore di osservazioni centrate intorno all'alba nel periodo aprile-settembre 1978. Le variazioni delle distanze medie non evidenziano alcuna correlazione con l'indice geomagneticoK _p. Le variazioni stagionali delle distanze medie osservate a tre ore diverse del giorno sono da attribuire alla posizione dell'apice della Terra. Le distanze medie rispetto alla locale alba nella regione delle meteore mostrano una variazione che presenta un minimo appena dopo l'alba.

     

Phenomenological models for nitrogen transport in tissues

Summary Transfer mechanisms and critical pressures are essential elements in decompression calculations and staged procedures. By coupling a multitissue transfer model to fitted critical pressures, decompression data can be synthesized for rapid numerical implementation in applications. Parametric fits to the critical nitrogen pressures are generated for the six tissue compartments (5, 10, 20, 40, 80, 120 min) at seal-evel with both linear and constant-pressure ratio extrapolations to altitude conveniently effected with the barometer equation. The macroscopic model used to transfer nitrogen in tissues is described and functional forms of the fit equations are motivated. Accurate exponential representations for mantle pressures and the well-known Cross altitude factors are also generated. Fitted critical tensions vary inversely as the approximate fourth root of the tissue half-life and increase linearly with depth. Air mantle pressures decrease exponentially with altitude and inverse temperature. Using bounce dive constraints, a set of single-tissue decay coefficients, which increase logarithmically with depth, are extracted from depth-dependent decompression criteria and contrasted with corresponding multitissue decay parameters. Bend statistics and a decompression titration experiment, which predicts decreasing critical ratios at depth, are discussed. Overlapping predictions of the models and correlations with experiment are identified.

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Riassunto I meccanismi di trasferimento e le pressioni critiche sono elementi essenziali nei calcoli della decompressione e nelle procedure a stadi. Accoppiando un modello di trasferimento a molti tessuti e pressioni critiche adattate, i dati di decompressione possono essere sintetizzati per un rapido incremento numerico nelle applicazioni. Approssimazioni parametriche alle pressioni critiche dell'azoto sono generate per sei componenti del tessuto (5, 10, 20, 40, 80, 120 min) a livello del mare con estrapolazioni sia lineari che a pressione costante del rapporto ad un'altitudine convenientemente ottenuta con l'equazione barometro. Si descrive il modello macroscopico per trasferire azoto nei tessuti e si forniscono le motivazioni delle forme funzionali delle equazioni di approssimazione. Sono anche prodotte accurate rappresentazioni esponenziali per pressioni mantello ed i ben noti fattori di altitudine di Cross. Le tensioni critiche approssimate variano inversamente come la radice quarta approssimata della vita media del tessuto ed aumentano in maniera lineare con la profondità. Le pressioni del mantello d'aria diminuiscono esponenzialmente con l'altitudine e la temperatura inverse. Usando costanti di immersione di rimbalzo, un gruppo di coefficienti di decadimento di singoli tessuti, che aumentano logaritmicamente con la profondità, è estratto dai criteri di decompressione dipendenti dalla profondità ed è in contrasto con il parametro di decadimento a molti tessuti. La statistica dei piegamenti ed un esperimento di titolazione della decompressione, che prevede rapporti critici decrescenti in profondità, sono discussi. Si identificano le previsioni sovrapposte dei modelli e correlazioni con l'esperimento.

     

Computation of impurity Green’s functions in the tight-binding scheme

Summary A general method to calculate electronic Green’s functions in the tight-binding scheme is presented. The integrations are systematically reduced to the irreducible volume of the first Brillouin zone, so that a very short time is necessary for the computer’s work. The importance of symmetry planes, lines and points is stressed.

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Riassunto Si presenta un metodo generale per il calcolo delle funzioni di Green elettroniche nell’approssimazione degli elettroni fortemente legati. Le integrazioni sono sistematicamente ridotte al volume irriducibile della prima zona di Brillouin, in modo da ridurre notevolmente il tempo di calcolo. Si mette in risalto l’importanza di piani, linee e punti di simmetria.

     

An analysis by ARMA stochastic processes of the daily average temperatures collected during 1984 in Udine and Lignano Sabbiadoro

Summary The daily average air temperatures collected during 1984 in Udine and Lignano are studied using stochastic processes. In order to obtain the seasonal component, a computational method has been developed involving the Fourier expansion, while the study of the stationary residual series is carried out by means of ARMA recursive filters. It was found that an autoregressive model of the third order represents the residual data fairly well. This method may also be applied to other meteorological parameters with significant frequencies and with a time behaviour which can be made stationary at least in the wide sense. This work was carried out in the scope of the MICMET program which is aimed at obtaining a detailed analysis of micrometeorological phenomena in the region of Friuli-Venezia Giulia.

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Riassunto La temperatura media giornaliera misurata a Udine e Lignano Sabbiadoro durante il 1984 è analizzata usando la tecnica dei processi stocastici. La stima della componente stagionale è rappresentata dall'armonica fondamentale dello sviluppo in serie di Fourier che, in media, ricopre oltre il 90% della varianza totale. Le serie residue, ottenute sottraendo la componente stagionale, sono studiate con le tecniche dei filtri ricorsivi lineari di tipo ARMA. Un modello stocastico autoregressivo del terzo ordine, AR(3), è risultato il piú adatto a rappresentare le serie residue stazionarie. Si danno ampi dettagli del metodo in quanto può essere generalmente impiegato per lo studio di altre grandezze meteorologiche che presentano frequenze significative e un andamento temporale che può essere reso stazionario almeno in senso lato. Questo lavoro è stato eseguito nell'ambito del progetto MICMET che è finalizzato a ottenere una dettagliata analisi dei fenomeni micrometeorologici nella Regione Friuli-Venezia Giulia.

     

Confronto critico tra kriging e analisi oggettiva

Riassunto Per la ricostruzione e la rappresentazione grafica di grandezze ambientali si fa spesso ricorso alla mappatura di isolinee. Per questo sono richiesti degli efficienti strumenti di interpolazione in grado di descrivere in modo obbiettivo e corretto il fenomeno in esame. In questo contesto la tecnica di interpolazione stocastica basata sulla teoria delKrigeage, applicata per lo più a fenomeni geologici in generale e idrologici, rappresenta un valido strumento automatico capace di produrre le mappe delle variabili in studio e del relativo intervallo di confidenza di ricostruzione. Analogo modello interpolativo è quello chiamato analisi oggettiva e prevalentemente adottato in campo metereologico-oceanografico. Entrambi i metodi ricostruiscono in modo obbiettivo le variabili in esame basandosi su due ipotesi statistiche: la convarianza dei dati osservati (variogramma) e il ?trend? dell'evento. Vengono qui confrontate le due tecniche, sia nel loro sviluppo teorico che nell'applicazione a due tipi di diversa informazione sperimentale (geologica ed oceanografica). Dall'esame complessivo che viene effettuato si conclude che i due metodi sono sostanzialmente identici. L'analisi oggettiva presenta comunque maggior generalità in quanto può essere applicata a campi dipendenti dal tempo.

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Summary Equicontour-line maps are often used in the reconstruction and in the graphic display of environmental phenomena. Effective and reliable interpolator tools are required to do this in the best objective manner. The stochastic-interpolation procedure based on the kriging technique satisfied this requirement and it is mostly applied to geological and hydrological problems. Along with the equicontour-plot map, the map of the standard deviation σ is given and provides the degree of reliability of the variable field reconstructed. A similar interpolation procedure, commonly used in meteorological-oceanographical fields, is called objective analysis. Both methods objectively reproduce the event under study, based upon two principal statistical hypotheses: the covariance of experimental data (variogram) and the trend of the occurrence. In this paper the two techniques are compared, either in their theoretical development, or in their application to the two different experimental data (geological and oceanographic). From the discussion which follows it can be concluded that the two methods are substantially identical. The objective analysis shows however more generality because it could be applied to time-dependent fields.

Lavoro eseguito nell'ambito del Progetto ?Sistema Lagunare Veneziano?.     

Temperature phase diagram of a quantum spin-1 Ising-like model with multipolar couplings

Summary A quantum spin-1 Ising-like model with dipolar as well as quadrupolar interactions and with an external field coupled to both dipole and quadrupole components is analysed in terms of an improved version of the mean-field theory (which has the usual mean-field theory as its zeroth order). The critical-surface equations in the complete phase space (temperature and field components) are explicitly derived by a Landau expansion at the lower order of the theory. Moreover, the full phase diagram is numerically described at the second order. The expressions for the free energy and the magnetization are given in detail.

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Riassunto Utilizzando una versione migliorata della teoria di campo medio (che ha come approssimazione d'ordine zero l'usuale teoria di campo medio) si analizza un modello quantistico tipo Ising di spin 1 con interazioni dipolari e quadrupolari e con un campo esterno accoppiato sia alle componenti di dipolo che di quadrupolo. Le equazioni delle superfici critiche nel diagramma di fase completo (temperatura e componenti di campo) sono derivate esplicitamente all'ordine piú basso della teoria. Il diagramma di fase completo all'ordine due è descritto numericamente. Le espressioni per l'energia libera e la magnetizzazione sono fornite in dettaglio.

     

d-core transitions in ZnTe,CdTe and HgTe

Summary We have measured the reflectivity spectra of monocrystalline ZnTe, CdTe and HgTe between 5 and 35 eV. We have interpreted the sharp structures above approximately 10 eV as transitions originating in the metal uppermostd levels. The structures give a picture of the projected densities of states of the conduction bands and supply a better understanding of their states.

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Riassunto Abbiamo misurato gli spettri di riflettività di monocristalli di ZnTe, CdTe ed HgTe tra 5 e 35 eV. Oltre i 10 eV gli spettri presentano delle strutture fini, interpretate come transizioni che hanno origine nei livellid piú alti del catione. Questa interpretazione permette di ricavare una rappresentazione schematica della densità proiettata degli stati di conduzione e di ottenere una migliore comprensione sulla natura degli stati finali stessi.

     

The fully relativistic dielectric tensor for electron cyclotron interaction in a Maxwellian plasma

Summary A thorough analytical and numerical study of the fully relativistic dielectric tensor relevant to the electron cyclotron propagation and absorption in a Maxwellian plasma is presented for arbitrary values of the wave refractive index parallel to the equilibrium magnetic field. Both the Hermitian and the anti-Hermitian part are calculated relativistically and, in particular, as for the anti-Hermitian part, the finite Larmor radius effects are accounted for to any order. Limiting forms are obtained along with a detailed numerical comparison with the nonrelativistic form.

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Riassunto Si calcola, sia analiticamente che numericamente, il tensore dielettrico completamente relativistico di rilevanza nella propagazione e nell'assorbilnento ciclotronico elettronico in un plasma maxwelliano, per valori arbitrari dell'indice di rifrazione parallelo al campo magnetico di equilibrio. Si tien conto degli effetti relativistici sia nella parte Hermitiana che nella parte anti-Hermitiana, in questa ultima pure gli effetti di raggio di Larmor finito sono inclusi a tutti gli ordini. Si ottengono e si discutono limiti significativi e si presenta un dettagliato confronto numerico con la forma non relativistica del tensore dielettrico.

     

High-energy gravitational antennas: A theoretical approach

Summary Devices exploiting nuclear resonances are believed to be very promising in detecting weak gravitational-wave perturbations. The main difficulty with these systems is that the high-energy photons which induce the nuclear transitions need to travel over distances comparable with the gravity wave wave-lengths (∼100 km) in order to lead to the absorption the largest frequency shift, due to gravitational radiation. Here we show that, if these high-energy photons are not produced by nuclear de-excitation, but by inverse Compton scattering of laser light with ultrarelativistic electrons, a deviation from the resonant frequencies of the order of the gravity wave amplitude is still attained without the photon travel time being comparable with the gravitational-wave periods.

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Riassunto L'uso di apparati che sfruttano i processi di risonanza nucleare sembra essere promettente nella rivelazione delle onde gravitazionali. La difficoltà maggiore in questi apparati è che i fotoni di alta energia che inducono le risonanze devono viaggiare per distanze confrontabili con la lunghezza d'onda delle onde gravitazionali (∼100 km) per poter risentire della variazione di frequenza massima dovuta all'interazione con le onde gravitazionali. Qui si mostra che se questi fotoni di alta energia sono prodotti non dalla diseccitazione nucleare ma da urti Compton inverso di laser con particelle relativistiche, una deviazione dalla frequenza di risonanza dell'ordine dell'ampiezza delle onde gravitazionali è ottenuta senza che il tempo di volo dei fotoni sia confrontabile con il periodo delle onde gravitazionali stesse.

     

Experimental structure factor of liquid mercury by neutron diffraction

Summary The experimental determination of the static structure factor of liquid mercury at room temperature has been done by employing a neutron beam from a steady source (Triga reactor at Casaccia, Rome). The anomalous behaviour of the structure factor has been found enough in agreement with previous X-ray measurements. The present data have been used to test a potential function including Friedel oscillations, by a Monte Carlo simulation.

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Riassunto Il fattore di struttura statico del mercurio liquido è stato misurato a temperatura ambiente per mezzo della diffrazione di neutroni termici. L'esperimento è stato realizzato presso la sorgente continua della Casaccia (Reattore Triga, Casaccia, Roma). Il comportamento anomalo del fattore di struttura, trovato in esperimenti di diffrazione di raggi X, è confermato dalla presente misura di neutroni. I dati sperimentali sono stati usati per verificare l'ipotesi di un potenziale interatomico contenente le oscillazioni di Friedel. I risultati di una simulazione Monte Carlo sono presentati.

     

Negatively buoyant plume dispersion: a comparison of simple mathematical models, hydraulic simulations and field data

Summary The ground-level concentration distribution for negatively buoyant gases of various densities, emitted from stacks with heights, diameters and exit velocities varying in the typical range of geothermal drilling activities, was studied by means of hydraulic simulations performed in neutral conditions at different flow speeds. These measurements, and a few others taken in the field in nearly neutral and unstable atmosphere during tests of CO₂ release from a geothermal well, were compared with the values expected from a Gaussian formula corrected for denser-than-air, tilted plumes. For calculating theoretical concentrations, three couples of horizontal and vertical plume standard deviations as functions of downwind distance from source were employed: those given by Singer-Smith and Briggs and a third one obtained by our group during a previous water channel experiment. Also the maximum ground-level concentration and its distance from the source were measured in each simulation and compared with the prediction of our Gaussian formula, as well as with a best-fit expression given by Meroney. The concentration pattern χ(x, y, 0) given by the corrected Gaussian formula proved to be in good agreement with experimental data, especially in association with Singer-Smith's or our sigmas. When only maximum g.l. concentrations are needed, also the simple formula suggested by Meroney can give a good approximation.

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Riassunto Una serie di simulazioni in vasca senza stratificazione, condotte a varie velocità della vena idraulica, ha permesso di studiare la distribuzione di concentrazione al suolo dovuta a gas con varie densità maggiori di quella dell'aria, emessi da ciminiere con altezze, diametri e velocità di efflusso variabili entro intervalli tipici delle attività di perforazione geotermica. Queste misure, ed alcune altre ottenute in campo in condizioni di atmosfera circa neutra e instabile durante prove di rilascio di CO₂ da un pozzo geotermico, sono state confrontate con i valori attesi in base ad una formula gaussiana corretta per pennacchi inclinati. Nel calcolo delle concentrazioni teoriche si sono impiegate tre diverse coppie di espressioni per le deviazioni standard orizzontale e verticale del pennacchio: quelle date da Singer-Smith e Briggs ed una terza ottenuta dal nostro gruppo durante una precedente esperienza in canale idraulico. In ciascuna prova si è misurata anche la concentrazione massima al suolo e la sua distanza dalla sorgente; queste quantità sono state raffrontate con le previsioni della formula gaussiana e con una espressione empirica proposta da Meroney. Il campo di concentrazione χ(x, y, 0) dato dalla formula gaussiana corretta è risultato in buon accordo con le misure, specialmente se associato alle sigma di Singer-Smith o alle nostre. Quando sia sufficiente una valutazione della concentrazione massima, anche la semplice formula di Meroney può dare una buona approssimazione.

     

Fluctuation-dissipation theorem and intrinsic stochasticity of climate

Summary In climate dynamics the effect of internally generated fluctuations is usually described by augmenting the balance equations through the addition ofrandom forces. In this paper the properties of these forces are investigated. Afluctuation-dissipation theorem relating their covariance matrix to the phenomenological coefficients such as eddy diffusivity is proposed. The theorem is subsequently used to identify the statistical properties of the climatic variables themselves, and thus to characterize climatic variability from the standpoint of the statistical theory of irreversible processes. Applications to a simple thermal convection problem and to a zonally averaged energy-balance model are presented; the possibility of experimental verification is discussed.

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Riassunto Nella dinamica del clima si descrive solitamente l'effetto delle fluttuazioni generate internamente aumentando le equazioni del bilancio con l'aggiunta di forze casuali. In questo lavoro si studiano le proprietà di queste forze. Si propone un teorema di fluttuazione-dissipazione che correla la matrice di covarianza ai coefficienti fenomenologici come la diffusività turbolenta. Il teorema è usato successivamente per identificare le proprietà statistiche delle variabili climatiche stesse e per caratterizzare la variabilità climatica dal punto di vista della teoria statistica dei processi irreversibili. Si presentano applicazioni a un problema semplice di convezione termica e ad un modello di bilancio d'energia mediato a zone; si discute la possibilità di verifica sperimentale.

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Traduzione a cura della Redazione.     

Infra-red properties of bulk heavily doped silicon

Summary In this work reflectance (R) and thermoreflectance (TR) spectra in the infra-red of bulk P and B heavily doped silicon samples are reported and discussed. The values of the scattering time and of the effective mass, as well as the temperature derivative of the plasma frequency, scattering time and high-frequency dielectric constant are extracted from the data and analysed in terms of free-carrier-photon and free-carrier-impurity interaction.

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Riassunto In questo lavoro sono riportati e discussi gli spettri di riflettanza (R) e termoriflettanza (TR) in infrarosso di campioni di silicio drogati pesantemente per diffusione con P e B. Dai dati sono ricavati i valori dei tempi di rilassamento e della massa effettiva, come pure la derivata in temperatura della frequenza di plasma, del tempo di rilassamento e della costante dielettrica ad alta frequenza, che sono analizzati sulla base delle interazioni fra portatori liberi e fononi e fra portatori liberi e impurezze.