2012 prova svolta di fisica liceo scientifico Brocca

Il candidato svolga una relazione su uno solo dei seguenti due temi, a sua scelta, prestando particolare attenzione al corretto uso della terminologia scientifica, delle cifre significative e delle unità di misura nella presentazione dei risultati numerici.
Primo tema
Con la storica memoria dal titolo “Teoria della legge di distribuzione dell’energia dello spettro normale” presentata all’Accademia delle Scienze di Berlino il 14 dicembre 1900, Max Planck introdusse il concetto di quantizzazione dell’energia, presentando una formula matematica che forniva risultati coerenti con i dati sperimentali ricavati dall’analisi dello spettro del corpo nero. Prendendo spunto dai risultati teorici di Planck, Einstein riuscì a spiegare il fenomeno dell’effetto fotoelettrico che appariva incomprensibile utilizzando la teoria elettromagnetica di Maxwell.

Il candidato spieghi:
a) che cosa s’intende per corpo nero e descriva sinteticamente le deduzioni teoriche di Planck;
b) la differenza tra la produzione e la propagazione di un’onda elettromagnetica secondo la teoria quantistica di Planck e la successiva ipotesi dei fotoni avanzata da Einstein;
c) il fenomeno dell’effetto fotoelettrico, come oggi lo conosciamo grazie ad Einstein, descrivendone almeno un’applicazione.

Risolva, infine, il seguente problema.
Sopra una lastra di metallo fotosensibile incide un’onda elettromagnetica con lunghezza d’onda λ = 200 nm e sugli elettroni estratti per effetto fotoelettrico agisce un campo magnetico caratterizzato da un vettore induzione magnetica di modulo B = 25 • 10-6 T, perpendicolare alla loro direzione di propagazione. Risentendo l’effetto del campo magnetico, gli elettroni si muovono su una traiettoria circolare con un raggio massimo di 20 cm.
Il candidato calcoli in eV il lavoro di estrazione da questo metallo ed esprima poi la sua opinione sulla possibilità di ottenere l’effetto fotoelettrico utilizzando con lo stesso metallo un’onda elettromagnetica con lunghezza d’onda λ = 400 nm. Si trascurino gli effetti relativistici.

La prova di Fisica per il Liceo Scientifico Brocca 2012
Scarica da qui la seconda prova svolta di fisica per il liceo scientifico