Sintesi di studio meccanica quatistica
(unità 23 e 24 del libro di testo)
1. Indica il contesto culturale e scientifico di inizio ‘900, quando si affacciano sulla scena le nuove teorie
fisiche: la relatività e la meccanica quantistica
2. Spiega perché la meccanica quantistica descrive in modo radicalmente nuovo l’interazione tra materia e
radiazione: grandezze continue e grandezze discrete – relazione di causalità e visione probabilistica
3. Dal determinismo nella fisica classica alla probabilità nella fisica quantistica: commenta brevemente tale
rilevante cambiamento di prospettiva
4. La scoperta dell’elettrone
5. Indica le caratteristiche dell’elettrone in particolare il valore di carica e massa.
6. L’importanza del congresso Solvay a Bruxelles nel 1911
7. Definisci il “corpo nero” ed enuncia la legge dello spostamento di Wien
8. Disegna il grafico della intensità di irraggiamento in funzione della lunghezza d’onda a varie
temperature, definisci la “catastrofe ultravioletta” e spiega in che cosa consisteva l’inadeguatezza della
fisica classica nei riguardi dell’irraggiamento del corpo nero.
9. Definisci la condizione di quantizzazione di Planck, indica il valore della costante fondamentale h.
10. Discuti gli effetti che avrebbe sulle teorie fisiche un valore di h = 0 ed un valore di h confrontabile con le
dimensioni macroscopiche degli oggetti
11. Discuti il legame del valore della costante h di Planck con la apparente continuità del mondo
macroscopico e la discontinuità del mondo microscopico.
12. Illustra l’apparato per la verifica sperimentale dell’effetto fotoelettrico
13. Spiega le proprietà dell’effetto fotoelettrico, la difficoltà di interpretazione dell’em classico e la
spiegazione di Einstein.
14. Illustra l’effetto Compton, descrivine l’importanza e scrivi la relazione tra variazione di lunghezza d’onda
e angolo di diffusione del fotone
ℎ
15. Discuti la grandezza
, calcolane il valore e indicane l’unità di misura
𝑚𝑒 𝑐
16. Spettro continuo e spettro discreto, spettro di emissione e spettro di assorbimento: caratteristiche e
peculiarità
17. Caratteristiche dello spettro dell’atomo di H – serie di Balmer Lymann, Paschen – legge generale
18. Modello atomico di Thomson
19. Esperimento di Rutherford e modello atomico planetario
20. Descrivi il modello di Bohr evidenziando le ipotesi alla base del suo modello atomico che spiegano
come è giustificata la stabilità degli atomi.
21. Indica quali sono i principali limiti di tale modello.
22. Ricava l’energia dell’atomo di H secondo il modello nucleare
23. Illustra il significato del termine “quantizzazione”, enuncia la quantizzazione del momento angolare
nell’atomo di Bohr
24. Ricava il raggio dell’n-esima orbita e indica l’ordine di grandezza del raggio di Bohr (n=1)
25. Spiega il significato di “stato fondamentale” , “stato eccitato” di un atomo e di energia di ionizzazione
26. Stato fondamentale e stati eccitati degli atomi: spiega come sia possibile far passare un atomo dallo
stato fondamentale ad uno eccitato e cosa avviene quando un atomo ritorna allo stato fondamentale.
27. Enuncia la dualità onda-particella nella materia, definisci la grandezza “lunghezza d’onda” di De Broglie
e spiegane il significato
28. La radiazione ha comportamento corpuscolare : i quanti di energia (fotoni)
29. La materia ha comportamento ondulatorio: diffrazione di un fascio di elettroni
30. Le onde di De Broglie e la quantizzazione delle orbite di Bohr
31. Indica quali informazioni contiene la funzione d’onda ψ di Schrodinger e quale significato ha il quadrato
del suo modulo
32. Spiega che cosa rappresenta il collasso della funzione d’onda ψ.
33. Spiega cosa cambia, con la meccanica ondulatoria di Schrödinger, nella descrizione degli stati stazionari
dell’atomo di Idrogeno (orbite/orbitali).
34. Illustra in breve il paradosso del gatto di Schrödinger e spiega perché tale paradosso venne introdotto.
35. Enuncia (nelle due forme) e commenta il principio di indeterminazione di Heisenberg.
36. Indica quali strumenti matematici usano Schrödinger e Heisenberg per formalizzare la teoria quantistica
37. L’effetto tunnel
38. definisci i numeri quantici ( n, l, m) e il loro significato nella descrizione degli elettroni atomici
39. lo spin: quarto numero quantico legato alla struttura fine dello spettro
40. fermioni e bosoni e principio di esclusione di Pauli.
41. Configurazione elettronica degli atomi complessi.
42. Assorbimento dei raggi X e TAC
