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EB I · Dmitrij Sivuchin Corso di fisica generale in s·volumi Edizioni Estere Edizioni Mir Dmitrij Sivuchin Fisica atomica volume V parte prima Edizioni Estere Edizioni Mir Titoloorlpnale:D.V. Slvuchln Obsélj kunjlr.lkl, tom V. Atomnaja I Jademaja ftzlka, ast' 1, AtomnaJa flzlka I edizione: 1989 Traduzione dal russo di Alexandr Machov Revisione del testo italiano: Dott. L. Fenzi © Nauka, Mosca, 1986 © Traduzione italiana. Edizioni Estere Edizioni Mir, 1989 INDICE 7 Prefazione 9 Capitolo I. QUANTI DI LUCE § 1. Energia ed impulso del quanto di luce (9). § 2. Effetto fotoelettrico (14). § 3. Effetto Compton (28). § 4. Applicazione della teoria fotonica all'effetto Doppler prodotto dal moto di una sorgente di luce nel vuoto (37). § !I. Riflession~ e rifrazione della luce nella teoria fotonica. Fotoni in un meu.o (41). § 6. Radiazione di Vavilov-Cerenkov. Effetto Doppler prodotto dal moto di una sorgente di luce in un meu.o (4!1). § 7. Fotoni in un campo gravitazionale (48). § 8. Alcune esperienze che rivelano le proprietà corpuscolari della luce (SI). !16 Capitolo II. STRUTIURA, LIVELLI ENERGETICI E SPETTRI DELL'ATOMO § 9. Modello nucleare di atomo ed esperienze di Rutherford (!16). § 10. Determinazione della carica nucleare mediante diffusione di raggi X (6!1). § 11. Leggi spettrali (68). § 12. Postulati di Bohr (72). § 13. Spettro dell'idrogeno (7!1). § 14. Conferma sperimentale dei postulati di Bohr (87). § l!I. Emissione di risonanza e luminescenza (94). § 16. Insufficienze di principio della teoria di Bohr (98). 101 Capitolo III. PROPRIETÀ ONDULATORIE DELLE PARTICELLE § 17. Ipotesi di De Broglie (101). § 18. Conferme sperimentali dell'ipotesi di De Broglie (108). § 19. Interpretazione statistica delle onde di De Broglie e della funzione d'onda (120). § 20. Relazioni di indeterminazione (128). 139 Capitolo IV. EQUAZIONE DI SCHRODINGER. QUANTIZZAZIONE § 21. F.quazione di Schr. = hc/A = 330 nrn. 4. L'energia cinetica massima dei fotoelettroni emessi nell'illuminazione di un elettrod di cesio con luce monocromatica vale ~ax = 0,15 eV. Calcolare la lunghezza d'onda )I. dcli~ luce _usata per illuminazione se il lavoro di,,estrazione dell'elettrone dal cesio è A 1,89 eV, Risposta. )I. hcl( é'max + A) 600 nm. 5. Una sferetta di rame isolata viene illuminata con una luce ultravioletta di lungh~ d'onda X = 200 nrn. Quale sarà il potenziale massimo a cui può arrivare la sferetta se il lavora di estrazione dell'elettrone dal rame è A 4,47 eV? = = J = = = hcl)I. - A Risposta. V = - - - e = l ,04 V. , 6. Per quali lunghezze d'onda )I. della luce usata la sferetta del problema 5 non acquisJ alcuna carica 7 1 Risposta. )I. ;;i, hcl)I. = 214 nm. 7. Una cellula fotoelettric, con il catodo di molibdeno è illuminata con luce monocroma tica di lunghezza d'onda )I. = 250 nm. Quando si applica tra gli elettrodi una differenza di tenzial.e ritardante, la fotocorrente diminuisce e si annulla per V = 1,8 V. Determinare la dif ferenza di potenziale di contatto esterna fra il molibdeno e il materiale dell'anodo, se il lavo di estrazione dell'elettrone dal molibdeno è A = 4,21 eV. hcl)I. - A Risposta. Ve= - - - - V= -l,40V. e Il segno negativo significa che, entrando in contatto con il materiale dell'anodo, il potenziai del molibdeno è quello minore. I. Determinare la velocità massima II degli elettroni che raggiungono l'anodo di un tu per raggi X se la lunghezza d'onda minima dello spettro continuo della radiazione X è>. = 0,1 nm. Risposta. 11 = h/me)I. = 7,3· 13 km/s. = § ~. Effetto Compton 1. Nel 1922 Artur Compton (1892-1962)