Corso di Laurea in Fisica Corso di Struttura della Materia I G. Rinaudo - [email protected] Sito web: http://www.iapht.unito.it/struttura/ Nota 1 – Unità di misura e costanti Unità di misura energia : eV (l eV = 1.610-19 joule) lunghezza: m, nm, Å ( 1 ångstrom = 10-10 m) tempo: s campo magnetico: T, G (tesla, gauss, 1G=10-4 T) temperatura : K (gradi kelvin) Tutte le grandezze fisiche, soprattutto se microscopiche, vanno espresse in queste unità di misura. In particolare: la massa m: va moltiplicata per c2 (c è la velocità della luce) ed espressa in eV la quantità di moto p: va moltiplicata per c ed espressa in eV la carica elettrica: si usa il sistema di unità di misura di Gauss, nel quale la costante 1/4o è posta uguale a 1 e quindi l’energia potenziale elettrica Ep fra due cariche q e Q a distanza r si scrive: Ep = qQ/r. Le dimensioni della carica elettrica al quadrato sono perciò pari a [energialunghezza] = [azionevelocità] e quindi sono esprimibili in termini di c . In particolare il quadrato della carica dell’elettrone è dato da c per la costante di struttura fine 1/137: c e2 137 Costanti naturali velocità della luce c = 3108 m s-l costante di Planck c 210-7eV m = 2103 eV Å costante di struttura fine e2/ ( c ) = 1/137 carica dell’elettrone al quadrato e2 = c /137 = 14,4 eV Å raggio dell’atomo di Bohr ao= (c) 2 / e2 me c2 = 0,53 10-10 m energia di Rydberg ER = e2 / 2 ao = 13.6 eV numero di Avogadro NA = 61023mole-1 costante di Boltzmann kB = 8.6 10-5 eV K-1 massa dell’elettrone me c2=0.51106 eV massa del protone mp c2 = 0.94109 eV unità di massa atomica muma c2 = 0.93109 eV magnetone di Bohr B= e / 2m 610-5 eV T-1= 0,610-8 eV gauss-1 1