2013-12-12

Compito Istituzioni di Struttura della Materia del 12-12-2013
ESERCIZIO 1
Il potassio metallico ha una densità di 0.86x103 kg/m3 e un peso atomico pari a 39. Trova l’energia di Fermi
per gli elettroni nel metallo se ogni atomo di potassio cede un elettrone al gas elettronico. Commenta il
risultato considerando che il metallo si trova a temperatura ambiente.
ESERCIZIO 2
Un fascio veloce di elettroni a 60 keV passa attraverso un sottile foglio di Ag policristallino. La spaziatura
interatomica nei cristalli di Ag è di 4.08 Å. Calcola il raggio del primo ordine della figura di diffrazione
ottenuto dai piani principali di Bragg su uno schermo posto a 40 cm oltre il foglio.
ESERCIZIO 3
Un atomo di idrogeno si trova immerso in un campo magnetico di 5 T. L’interazione spin-orbita può essere
trascurata. Determina le linee risultanti dalla transizione 2p  1s (λo = 1210 Å).
ESERCIZIO 4
a. Un fotone di lunghezza d’onda pari a 0.0030 Å nelle vicinanze di un nucleo pesante produce una
coppia elettrone-positrone. Determina l’energia cinetica di ognuna delle particelle se l’energia cinetica
del positrone è due volte quella dell’elettrone.
b. Quanti positroni può produrre al massimo un fotone di 200 MeV? Perché?
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