124 |
1 eV (elettronvolt) e' una U.M. della grandezza energia,
e non di tensione elettrica |
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122 |
Def: 1 eV (elettronvolt) e' la variazione di en
elettrica di una carica elementare |
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che passa da un punto a un certo potenziale elettrico |
2 |
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ad un altro che differisce di 1 volt. |
1 |
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Equivalenza di eV in U.I.: (si calcola l'energia di 1 eV in
base alla sua definizione)
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∆E =q*∆V = 1,6*10-19 coulomb *1 volt = 1,6*10-19 joule |
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796 |
Valori significativi in eV. - energia fotoni visibili: circa 1,5 - 3 eV |
2 |
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- energia di prima ionizzazione: circa 1-10
eV |
2 |
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- en cinetica di agitazione termica a temperatura ambiente:
4/100 eV |
2 |
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796 |
Atomo significa letteralmente
a-tomo = non divisibile, senza divisioni |
2 |
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e invece no, poiche' Joseph John Thomson scopri' l'elettrone, |
1 |
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che propose essere una particella subatomica |
1 |
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poiche' la sua massa risulta circa 1836 volte minore di quella |
1 |
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dell'atomo di idrogeno,
il piu' leggero |
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768 |
Classificazione degli spettri. Emissione, o assorbimento. |
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Caratteristiche combinabili con: continui, a righe, a bande. |
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770 |
Spettro luce visibile:
circa 0,4 - 0,8 μm |
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2 |
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La spettroscopia divenne branca a se' dopo il 1850 quando Bunsen e Kirchhoff |
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usarono gli spettri per identificare la composizione chimica
della materia |
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788 |
Spettrometro a prisma, |
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basato su diversa rifrazione al variare della frequenza |
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786 |
Spettro atomo di idrogeno. Formula di Balmer e generalizzazione.
Interpretazione di Bohr. |
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dove: n naturale >2
R costante (di Rydberg) |
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dove: m, n
naturale,
m<n
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2
1
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frml
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a: e' proporzionale ai livelli energetici dell'atomo |
2 |
8 |
b: la frequenza emessa e' prop alla differenza di en tra
2 livelli |
2 |
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c: secondo la formula di Einstein E=hn |
2 |
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d: b e c e' una legge valida per tutti gli atomi |
2 |
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800 |
Rutherford nel 1911 propose un modello di atomo, detto modello
nucleare, |
1 |
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in cui tutta la massa e carica elettrica positiva |
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sono concentrate in una piccola parte
centrale, |
1 |
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e gli elettroni, negativi e di massa trascurabile girano attorno, |
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come i pianeti attorno al sole |
1 |
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per spiegare la deviazione a grandi angoli delle particelle alfa
incidenti su |
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una sottile lamina d'oro |
1 |
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osservata dai giovani assistenti Geiger e Marsden durante gli esperimenti per
studiare |
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le radiazioni dei materiali radioattivi |
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Il comportamento sperimentale osservato si puo' descrivere schematicamente: |
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il materiale e' fatto da grandi spazi penetrabili e piccoli
punti impenetrabili |
2 |
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di dimensioni rispettive 10-10 m e 10-15 m,
relative 105 |
2 |
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810 |
Esp di Frank-Hertz(G.L.) 1914. Struttura: tubo
elettronico, con anodo e catodo, |
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pieno di vapori di mercurio |
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Comportamento: la corrente in funzione della tensione: |
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1) cresce fino a circa 5 volt
2) decresce bruscamente |
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3) ripete crescita e brusca decrescita, con lo stesso intervallo
di tensione |
2 |
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Interpretaz: urto elettrone-atomo |
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caso: se en cinetica < di un preciso valore, qui circa 5 V:
urto elastico |
2 |
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caso: se maggiore: l'urto ferma l'elettrone e |
1 |
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la sua en cin passa agli elettroni dell'atomo |
2 |
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820 |
La costante di Plank compare per la prima volta in un suo articolo del 14
dicembre 1900 |
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riguardante la teoria della radiazione di corpo nero. |
1 |
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La teoria classica di Rayleigh e Jeans prevedeva la "catastrofe
ultravioletta", cioe' |
1 |
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energia emessa funzione crescente della frequenza |
2 |
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Max ricavo' la formula corretta supponendo che gli scambi di
energia tra |
1 |
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radiazione e materia |
2 |
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non possono essere piccoli a piacere
bensi' (frml): |
1 |
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E=hn e' la minima quantita' di energia scambiata alla frequenza
n |
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Cio' in contrasto con il principio di continuita', caposaldo
della fisica classica; |
2 |
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nasce la fisica quantistica = dei quanti = delle quantita'
irriducibili. |
2 |
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830 |
Effetto fotoelettrico. Nel 1887 H. Hertz scopri' casualmente che |
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23 |
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lo zinco illuminato con luce UV si carica elettricamente |
3 |
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Dopo la scoperta dell'elettrone fatta J.J.Thomson nel 1897 si capi' che era
dovuto |
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all'emissione elettronica provocata da radiazione elm |
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di frequenza sufficientemente elevata |
1 |
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La spiegazione di Einstein sull'effetto fotoelettrico.
Idea fondamentale: |
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esistono i fotoni! esistono i fotoni! esistono i fotoni! |
3 |
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frml: E=hn
E en del fotone = h costante di Planck * n
frequenza del fotone |
4 |
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Si ottiene poi, applicando la legge di conservazione
dell'energia |
1 |
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frml: EC= hn - w0
dove: EC en cinetica del fotoelettrone |
3 |
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hn energia fotone incidente; w0 lavoro di estrazione |
2 |
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Previsione classica (errata): EC funzione crescente dell'intensita'
della radiazione |
2 |
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invece: aumenta il numero di fotoelettroni emessi, ma non la
loro EC |
2 |
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300 |
Nel 1924 Louis De Broglie avanzo' un'ipotesi rivoluzionaria:
cosi' come |
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la radiazione ha comportamenti corpuscolari, allora i corpuscoli |
1 |
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possono avere comportamenti ondulatori |
1 |
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La formula di De Broglie:
λ =h/p λ lunghezza d'onda associata
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al corpuscolo di quantita' di moto p |
1 |
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Nel 1927 Davisson e Germer riuscirono a produrre una figura di
diffrazione |
2 |
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da un cristallo con un fascio di elettroni |
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In ambito umano non osserviamo effetti poiche'
λ risulta cosi' piccola per i corpi
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2 |
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quotidiani da produrre effetti odulatori irrilevabili |
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Ex |
Effetto Compton. Il fatto: La radiazione X incidente viene diffusa |
1 |
6 |
tra |
per la maggior parte con una frequenza minore di quella incidente |
1 |
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Previsione classica (errata): stessa
frequenza |
1 |
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Intepretazione di Compton: urto elastico fotone-elettrone,
studiato con |
1 |
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la legge di conservazione dell'energia e della quantita' di moto |
2 |
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300 |
I raggi X. Nel 1895 R�ntgen mentre eseguiva esperienze sui raggi catodici noto' |
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20 |
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che provocavano fluorescenza su una lastra, e spostandola |
1 |
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vide con grande meraviglia l'ombra delle ossa della propria
mano. |
1 |
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I raggi X sono prodotti
dall'urto degli elettroni sull'anticatodo |
1 |
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I raggi X sono onde poiche'
si diffrangono sui reticoli atomici dei cristalli |
2 |
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Lo spettro dei raggi X e' composto da 2 spettri: |
1 |
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spettro continuo prodotto dalla
decelerazione delle particelle cariche |
3 |
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spettro a righe, caratteristico del materiale
dell'anticatodo, |
2 |
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prodotto dai salti di livello degli elettroni che vanno a
rioccupare le orbite basse |
1 |
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degli elettroni scalzati dai raggi X |
2 |
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La legge di Mosely lega la frequenza dei raggi X emessi,
al numero atomico. |
2 |
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L'assunzione della sua validita' fu il metodo di misura del
numero atomico, |
2 |
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che permise di ordinare la tavola di Mendeleev secondo il numero
atomico |
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e non il peso |
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