STRUTTURA DELLA MATERIA -- 8 aprile 2003 home | group

• avvertenza: Si giustifichino con poche parole tutti i passaggi; verranno considerate nulle le soluzioni anche giuste prive delle corrette giustificazioni.

1. Un fascio di luce ultravioletta monocromatica di lunghezza d'onda 207 nm ionizza vapori di Rb monoatomico. Una parte degli elettroni fotoemessi è collimata da fenditure opportunamente disposte ed inviata in un analizzatore a campo magnetico trasverso. Il raggio massimo dell'orbita degli elettroni immessi in un campo di 0.45 mT è di 10.1 mm. Sulla base di questi dati, valutare il potenziale di ionizzazione dell'atomo di Rb.
   [Esclusi studenti laurea triennale]

2. Si modellizzi l'energia potenziale adiabatica in funzione della separazione r dei nuclei di carbonio ¹²C ed ossigeno ¹⁶O con il potenziale di Lennard-Jones: V(r) = C [ (^a/_r )¹² - (^b/_r )⁶ ] . Dove C = 1 eV. Valutare i parametri a e b per poter riprodurre i valori spettroscopici del quanto vibrazionale, h ω = 0.268 eV, e la separazione tra le righe rotazionali, 0.476 meV, della molecola CO.

3. Calcolare, alla temperatura di 0 K, la velocità media <|v|> e l'energia cinetica media di un elettrone di conduzione di un metallo che abbia una densità atomica pari a 1.18×10²² cm^-3 e che presenti due elettroni per atomo in banda di conduzione, nell'approssimazione di elettroni liberi non interagenti.

4. Nell'atomo di Rubidio, le lunghezze d'onda delle due righe spettrali componenti il doppietto corrispondente alla transizione 5P --> 5S, sono 7948 e 7800 Å, rispettivamente. Valutare il valore del parametro λ di accoppiamento spin-orbita definito dall'hamiltoniana efficace H^so= λ L·S/h² per l'orbitale 5P.

5. Un solido incognito opportunamente eccitato emette radiazione K_α alle energie di 1040.98 eV e 2622.39 eV. Individuare di quali elementi è composta la sostanza in esame.

Segue una lista di valori comunemente accettati per alcune costanti fisiche rilevanti: c=299792458 m/s, h=1.05457267· 10^-34 J s, e=1.60217733· 10^-19 C, e²/(4 π ε₀) = 2.30707956· 10^-28 J m, m_e=9.1093897· 10^-31 kg, m_p=1.6726231· 10^-27 kg, a.m.u.=1.6605402· 10^-27 kg, k_B=1.380658· 10^-23 J/K, N_A=6.0221367· 10²³ mol^-1.

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