Soluzione seconda prova fisica 2014

Pag. 1/2 Sessione ordinaria 2014

Seconda prova scritta

Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca

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BRST Esame di Stato di liceo scientifico

Corsi sperimentali

Tema di: Fisica

Il candidato svolga una relazione su uno solo dei seguenti due temi, a sua scelta, prestando particolare attenzione al corretto uso della terminologia scientifica e delle cifre significative nella presentazione dei risultati numerici.

Primo tema

Arthur Compton vinse nel 1927 il premio Nobel per la Fisica per la scoperta dell’effetto che porta il suo nome.

Il candidato:

Descriva l’effetto Compton ed analizzi le equazioni che lo caratterizzano;

1) Esponga il concetto di lunghezza d’onda di Compton;

2) Si soffermi sul motivo per cui l’effetto in esame è considerato una delle più importanti prove sperimentali dell’interpretazione quantistica delle radiazioni elettromagnetiche;

3) Esponga, quindi, cosa si intende per aspetto corpuscolare delle radiazioni elettromagnetiche;

4) Risolva infine il seguente problema:

Un fotone urta un elettrone libero che ha una velocità iniziale che può essere considerata trascurabile. Dopo l’urto si rileva un fotone diffuso che ha un’energia pari a 101 keV e che presenta un angolo di deviazione dovuto all’effetto Compton di 30° 00’.

Ricavare l’energia del fotone incidente e l’energia cinetica dell’elettrone di rimbalzo sempre espresse in eV.

Si ricorda che:

-19

1 eV = 1,60·10^-19 J

-34

h = 6,63·10^-34 J·s (costante di Planck)

kg (massa a riposo dell’elettrone)

-31

m = 9,11·10^-31

0 8

c = 3,00·10⁸ m/s (velocità della luce)