2015-03-25

Compito Istituzioni di Struttura della Materia del 25-03-2015
ESERCIZIO 1
Le molecole di azoto N2 vengono eccitate ai livelli primo stato vibrazionale eccitato (v=1) e
successivamente fatte decadere allo stato fondamentale attraverso l’emissione di fotoni. Che
energie hanno i fotoni emessi? Per l’N2 ħ2/2I = 2.5 x 10-4eV, ħω=0.29 eV (Considera solo i primi 5
stati rotazionali per ogni livello …)
ESERCIZIO 2
Assumendo che l’interazione spin-orbita sia più forte dell’interazione con un campo magnetico
esterno, calcola lo splitting degli stati più bassi (2S1/2, 2P1/2 , 2P3/2) nell’idrogeno per un campo
magnetico esterno di 0.05 T. Determina quindi le linee risultanti dalle transizioni
2P
2
1/2  S1/2
2P
2
3/2  S1/2
sapendo che in assenza di campo magnetico queste transizioni sono rispettivamente (1210 + 1.77
x 10-3) Å e (1210 – 3.54 x 10-3 ) Å.
ESERCIZIO 3
La larghezza di una riga spettrale di lunghezza d’onda 4000Å viene misurata dando un valore di 104 Å. Qual è il tempo medio in cui il sistema di atomi resta nello stato energetico corrispondente?
ESERCIZIO 4
Calcola la temperature di corpo nero equivalente della fotosfera solare, lo strato visibile più
esterno, basandoti sulle seguenti informazioni:
 Il flusso della radiazione che raggiunge la Terra è 1370 W/m2
 La distanza Terra-Sole è 1.50x1011 m
 Il raggio della fotosfera solare è 7.00 x 108 m
Tempo disponibile: 2 ore
Gli studenti del corso di 6 CFU devono svolgere solo i primi 3 esercizi in un tempo di 1 ora e mezza