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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
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energia : eV (l eV = 1.610-19 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 1/4o 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
[energialunghezza] = [azionevelocità] 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 = 3108 m s-l

costante di Planck c  210-7eV m = 2103 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 = 61023mole-1

costante di Boltzmann kB = 8.6 10-5 eV K-1

massa dell’elettrone me c2=0.51106 eV

massa del protone mp c2 = 0.94109 eV

unità di massa atomica muma c2 = 0.93109 eV

magnetone di Bohr B= e / 2m  610-5 eV T-1= 0,610-8 eV gauss-1
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