Fisica - Scuola secondaria di secondo grado La crisi della fisica classica Effetto fotoelettrico Energia di un fotone

24. Atomi e quanti

9 esercizi

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Un astronomo sta misurando la radiazione elettromagnetica emessa da due stelle, ciascuna delle quali può essere considerata come un perfetto corpo nero. L'astronomo inserisce i dati ricavati in un grafico nel quale rappresentare l'intensità della radiazione (per unità di lunghezza d'onda) in funzione della lunghezza d'onda.
Lo scienziato nota che la curva relativa alla stella A ha un massimo in corrispondenza di una lunghezza d'onda più piccola di quella relativa al massimo di intensità della stella B.
Cosa si può concludere circa la temperatura di superficie delle due stelle?

A: Non si hanno abbastanza informazioni per trarre conclusioni circa la temperatura di superficie.

B: La stella B ha una temperatura di superficie maggiore.

C: Essendo due corpi neri perfetti, le due stelle hanno la stessa temperatura di superficie.

D: La stella A ha una temperatura di superficie maggiore.

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Fisica

Il grafico mostra i risultati di un esperimento sull'effetto fotoelettrico condotto su un certo metallo.
I valori dell'energia cinetica massima K_max dei fotoelettroni espulsi vengono riportati in funzione della frequenza f della luce incidente.
Determina il lavoro di estrazione W₀ (J) del metallo.

W₀ = ________ x 10^-19 J

Per i numeri decimali usa la virgola e non il punto (per es. 56,2 e non 56.2). Fai attenzione alle cifre significative!

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Fisica

Il grafico mostra i risultati di un esperimento sull'effetto fotoelettrico condotto su un certo metallo al variare della frequenza della luce incidente. Consideriamo la radiazione incidente con una frequenza di 5,80 x 10¹⁴ Hz.
Quanto vale l'energia cinetica massima dei fotoelettroni?

K_max = ________ x 10^-20 J

Per i numeri decimali usa la virgola e non il punto (per es. 56,2 e non 56.2). Fai attenzione alle cifre significative!

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Si può definire per il fotone la quantità di moto?

A: No, perché il fotone è un'onda e le onde non possiedono una quantità di moto.

B: Sì, la quantità di moto p del fotone è legata alla sua lunghezza d'onda λ dalla relazione p = h/λ, con h costante di Planck.

C: No, perché un fotone viaggia sempre alla velocità della luce e di conseguenza avrebbe una quantità di moto infinita.

D: Sì, la quantità di moto p del fotone è legata alla sua lunghezza d'onda λ dalla relazione p = hλ, con h costante di Planck.

E: No, perché il fotone non ha massa e la massa è una grandezza necessaria per definire la quantità di moto.

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Il principio di indeterminazione dell'energia e del tempo.
Il ________ delle ________ nell'energia ΔE di una particella in un certo stato e nell'intervallo di tempo Δt durante il quale la particella rimane in quello stato è ________ o uguale a h/4π. Quindi l'indeterminazione nell'energia di un certo stato è tanto ________ quanto più ________ la particella si mantiene in tale stato.

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Fisica

L'effetto fotoelettrico rappresenta l'evidenza sperimentale:

A: della quantizzazione energetica dei fotoni.

B: della natura corpuscolare della luce.

C: della natura ondulatoria della luce.

D: del principio di indeterminazione di Heisenberg.

E: del fallimento del modello a onde elettromagnetiche nell'interazione con la materia.

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Fisica

Un fotone si muove alla velocità della luce nel vuoto e non può mai essere ________. L'energia di un fotone è interamente ________, visto che è privo di ________ e di energia ________. Dal momento che un fotone ha energia, esso è in grado di estrarre un ________ dalla superficie di un metallo quando interagisce con esso.

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Fisica

Le onde associate con le ________ sono onde di probabilità, il cui valore in un determinato punto dello spazio fornisce un'indicazione della ________ di trovare la particella in tale punto. Nel caso delle onde associate alle particelle la probabilità è ________ al quadrato del ________ di una grandezza Ψ che viene chiamata ________ d'onda della particella.

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Fisica

L'energia di ionizzazione è:

A: l'energia di un fotone emesso da un atomo.

B: l'energia che bisogna fornire a un elettrone di un atomo per farlo passare da un livello energetico più basso a un livello energetico più alto.

C: l'energia del fotone della serie di Balmer con la lunghezza d'onda minore.

D: l'energia del fotone della serie di Balmer con la lunghezza d'onda maggiore.

E: l'energia necessaria per strappare un elettrone dall'atomo al quale appartiene.

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