STRUTTURA DELLA MATERIA 1 -- 12 aprile 2005 home | group

• laurea triennale: la soluzione corretta di 2 esercizi garantisce l'ammissione all'esame orale;
• laurea quadriennale, corso di Struttura della Materia: la soluzione corretta di 2.5 esercizi garantisce l'ammissione all'esame orale;
• avvertenza: si giustifichino con poche parole tutti i passaggi; verranno considerate nulle le soluzioni anche giuste prive delle corrette giustificazioni.

1. Si consideri un esperimento di fotoemissione effettuato su un campione di sodio metallico (densità ρ=0.95 g cm^-3, peso atomico A=23, potenziale di estrazione 2.75 V) a bassa temperatura. Si assuma il modello di fermioni liberi non interagenti per gli elettroni nella banda di conduzione. Impiegando fotoni di lunghezza d'onda 90 nm, quali sono la minima e massima energia cinetica degli elettroni fotoemessi?

2. Calcolare il più piccolo angolo di diffrazione di Bragg θ non nullo che si ottiene in un esperimento di diffusione elastica di neutroni di energia cinetica 20 meV su un foglio di alluminio microcristallino (di struttura reticolare cubica a facce centrate -- fcc, densità 2700 kg m^-3, peso atomico A=27).

3. Se in un atomo di vanadio (Z=23, configurazione 3d³ 4s²) la separazione tra il livello fondamentale e il primo stato eccitato della struttura fine è di 4· 10^-22 J, si determinino le energie di eccitazione dei 2 successivi livelli energetici e si verifichi quantitativamente se un campo magnetico esterno di 4 T produca l'effetto Zeeman o l'effetto Paschen-Back in questi stati atomici.

4. Nella molecola di CO la distanza d'equilibrio è 113 pm. Si determini la frequenza in Hz della riga di assorbimento rotazionale più intensa in un campione gassoso di ¹²C¹⁶O all'equilibrio alla temperatura di 320 K.

Segue una lista di valori comunemente accettati per alcune costanti fisiche rilevanti:
c=299792458 m/s, h=1.05457267· 10^-34 J s, q_e=1.60217733· 10^-19 C, q_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.

Automatically converted from LaTeX by convert2html v. 3.35 [0 URL-ed refs]