Fisica - Scuola secondaria di secondo grado La crisi della fisica classica Gli spettri atomici Spettro di emissione

27. Oltre la fisica classica: alla scoperta dell'atomo

20 esercizi

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Fisica

Il modello di Rutherford dell'atomo è inconciliabile con:

A: la teoria elettromagnetica.

B: la termodinamica.

C: la meccanica.

D: la fluidodinamica.

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Fisica

Consideriamo un atomo d'idrogeno secondo il modello di Bohr e supponiamo che
l'elettrone sia in uno stato di momento angolare
l = 1,05×10⁻³⁴ J⋅s. Calcola la sua energia.

A: −13,6 eV

B: 13,6 eV

C: 0,0 eV

D: 13,6 MeV

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Fisica

Si consideri il modello di Bohr per l'atomo d'idrogeno e si supponga
di prendere un elettrone che si trova a distanza di 13,23×10⁻¹⁰ m dal protone (nucleo dell'atomo).
Calcola la velocità dell'elettrone in questa orbita.

A: 4,4×10⁵ m/s

B: 2,2×10⁶ m/s

C: 3,0×10⁹ m/s

D: 0,0 m/s

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Il moto browniano è il moto ________ di particelle di dimensioni molto ________ in sospensione in un fluido. Il tipo di moto non dipende dalla natura della particella né dalla sua ________. Il movimento è maggiore se il fluido ha una temperatura ________ ed una ________ viscosità. Dipende inoltre dalle dimensioni della particella: particelle più piccole hanno spostamenti di intensità più ________.

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Fisica

Una particella di polvere di carbone ha una forma sferica con raggio di 2 μm. Se viene lasciata in sospensione in un bicchiere di alcool (η = 0,98 · 10⁻³ Pa · s) a 20 °C, di quando si è spostata in media dopo un minuto?

A: 0,4 μm

B: 4 μm

C: 40 μm

D: 400 μm

E: In media non si sposta.

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Fisica

Einstein ha interpretato il moto browniano:

A: Come effetto delle forze elettromagnetiche fra le molecole.

B: Come effetto degli urti delle molecole del fluido, che si muovono per agitazione termica, contro le particelle in sospensione.

C: Come effetto della relatività ristretta.

D: Come effetto della relatività generale.

E: Come effetto del dualismo onda-particella delle radiazioni elettromagnetiche.

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Fisica

La spettroscopia si occupa dello studio sistematico della composizione spettrale della ________ emessa da una sorgente.
Lo spettro di ________ di un gas o vapore è uno spettro a righe caratteristico della sostanza che lo emette.
Lo spettro di ________ di un gas o vapore è uno spettro a righe generato quando una luce a spettro ________ passa attraverso di esso.
Le linee di assorbimento e di emissione di una stessa sostanza ________ fra loro.

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Fisica

Quali tra le seguenti serie spettrali dell'idrogeno è nello spettro visibile?

A: La serie di Lyman (p = 1)

B: La serie di Balmer (p = 2)

C: La serie di Paschen (p = 3)

D: La serie di Lyman e la serie di Balmer (p = 1 e 2)

E: La serie di Balmer e la serie di Paschen (p = 2 e 3)

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Fisica

Nello spettro dell'idrogeno la frequenza massima nella serie di Paschen (p=3) è:

A: 1,60 ∙ 10¹³ Hz

B: 1,60 ∙ 10¹⁴ Hz

C: 3,65 ∙ 10¹⁴ Hz

D: 1,60 ∙ 10¹⁵ Hz

E: 3,65 ∙ 10¹⁵ Hz

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Fisica

Il modello atomico di Thomson:

A: È detto "a panettone" perché gli elettroni sono immersi in una regione di carica positiva diffusa come uvetta in un panettone.

B: Ha il vantaggio di essere stabile.

C: Tiene conto della capacità degli atomi di assorbire ed emettere onde elettromagnetiche perché gli elettroni sono liberi di muoversi.

D: È stato proposto in seguito alla scoperta dell'elettrone, considerato come costituente dell'atomo.

E: È stato poi confermato dall'esperimento di Rutherford.

Vero o falso

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Fisica

L'esperimento di Rutherford:

A: È realizzato bombardando lamine metalliche con particelle α e rilevandone la diffusione a diversi angoli.

B: Mostra che la quasi totalità delle particelle che colpiscono la lamina vengono deflesse.

C: Mostra che alcune particelle α vengono deflesse, in pochi casi anche a grandi angoli.

D: Si spiega grazie al fatto che gli elettroni presenti negli atomi possono deflettere in un singolo urto le particelle α anche a grandi angoli.

E: Confuta il modello atomico di Thomson perché un atomo neutro non potrebbe deflettere cariche.

Vero o falso

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Fisica

Il modello atomico di Rutherford è detto ________. Secondo questo modello vi è un nucleo centrale con carica ________ intorno al quale ruotano gli elettroni. La massa dell'atomo è concentrata nel ________. Secondo la fisica ________, gli elettroni orbitando dovrebbero ________ continuamente onde elettromagnetiche, ________ energia e cadendo molto rapidamente nel nucleo.

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Fisica

Il modello atomico di Bohr:

A: È totalmente compatibile con la fisica classica.

B: Si basa sul postulato che esistano orbite stabili per gli elettroni.

C: Prevede che gli elettroni possano orbitare intorno al nucleo con qualunque energia.

D: Assume che gli elettroni possano avere momento angolare solamente in multipli interi di h/(2π).

E: Prevede un raggio minimo per le orbite degli elettroni.

Vero o falso

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Fisica

La descrizione di Einstein del moto browniano ha permesso a Jean Perrin di calcolare sperimentalmente:

A: La viscosità dell'acqua

B: La costante di Planck

C: Le dimensioni dei granelli di polline

D: Il numero di Avogadro

E: Il punto triplo dell'acqua

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Un atomo di idrogeno nello stato fondamentale viene eccitato e nel ritornare allo stato fondamentale emette una luce ultravioletta di lunghezza d'onda λ = 97,25 nm. A che livello energetico era stato eccitato?

A: n=1

B: n=2

C: n=3

D: n=4

E: n=5

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Fisica

Utilizzando il modello di Bohr si può ricavare la legge di Rydberg per le righe spettrali dell'idrogeno considerando la differenza di energia tra due livelli energetici dell'atomo. In questo modo si mostra che la costante di Rydberg R = 1,097 · 10⁷ m⁻¹ corrisponde a:

A: (2 π² m k² e⁴ ) / (c h³ )

B: (2 π² m k e³ ) / (c h³ )

C: (2 π² m k² e³ ) / (c h³ )

D: (2 π² m k² e³ ) / (c² h² )

E: (2 π² m k² e⁴ ) / (c² h³ )

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Fisica

Il livello (o stato) fondamentale dell'atomo di idrogeno:

A: È lo stato in cui l'elettrone non ha energia cinetica ma solo energia potenziale.

B: È il livello energetico più basso che può avere.

C: Corrisponde ad una energia di –13,6 eV.

D: È lo stato in cui l'elettrone non è più legato al nucleo.

E: È lo stato in cui l'elettrone ha momento angolare minimo.

Vero o falso

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Fisica

Un atomo eccitato di idrogeno emette un fotone nella transizione 4→2, passando dall'energia di -0,85 eV all'energia di -3,40 eV. Che tipo di radiazione emette?

A: Luce infrarossa (1875 nm)

B: Luce visibile rossa (656 nm)

C: Luce visibile gialla (580 nm)

D: Luce visibile blu (486 nm)

E: Luce ultravioletta (122 nm)

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Fisica

Secondo il modello di Bohr, gli spettri di emissione e assorbimento degli atomi sono a righe perché:

A: L'energia delle onde elettromagnetiche è quantizzata.

B: Gli elettroni negli atomi orbitano intorno al nucleo.

C: Le oscillazioni degli elettroni sono vincolate dai livelli energetici del nucleo.

D: I nuclei degli atomi assorbono o emettono energia solo in pacchetti quantizzati.

E: Gli atomi possono avere solo determinati livelli energetici ed emettono o assorbono solo onde con frequenze corrispondenti alle transizioni di livello.

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Fisica

L'esperimento di Franck e Hertz dimostra:

A: La quantizzazione dell'energia dei fotoni

B: La quantizzazione della struttura energetica degli atomi

C: L'instabilità del modello atomico di Rutherford

D: L'inconsistenza della fisica classica

E: La relatività del moto delle onde elettromagnetiche

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