Onde di Materia, quesiti teorici (1)

Fisica II - Onde di Materia - Esercitazioni svolte

(1) Il livello energetico fondamentale di un elettrone intrappolato in una buca unidimensionale con energia potenziale zero all'interno ed energia potenziale infinita sulle pareti è 2,0 eV. Se l'ampiezza della buca è raddoppiata, il livello energetico fondamentale sarà:

A) 0,5 eV.

B) 1,0 eV.

C) 2,0 eV.

D) 4,0 eV.

E) 8,0 eV.

(2) Un elettrone è intrappolato in una buca unidimensionale con energia potenziale zero all'interno ed energia potenziale infinita sulle pareti. Nella figura è riportato un grafico della sua densità di probabilità P(x) in funzione di x. Il valore del numero quantico n è:

A) 0.

B) 1.

C) 2.

D) 3.

E) 4.

(3) Una particella è confinata in una trappola unidimensionale dalle pareti con energia potenziale infinita. Per quale dei seguenti stati, indicati dal numero quantico n, la densità di probabilità è maggiore?

prossimità del centro della buca?

A n = 2.

B n = 3.

C n = 4.

D n = 5.

E n = 6.

4 Un elettrone in un atomo ha inizialmente un’energia di 7,5 eV al di sopra del livello energetico fondamentale. Subisce una transizione a uno stato con un’energia di 3,2 eV al di sopra dello stato energetico fondamentale e nel processo emette un fotone. La quantità di moto del fotone è:

–27A 1,7 × 10 kg · m/s.

–27B 2,3 × 10 kg · m/s.

–27C 4,0 × 10 kg · m/s.

–27D 5,7 × 10 kg · m/s.

–27E 8,0 × 10 kg · m/s.

5 L’energia di legame di un elettrone allo stato fondamentale in un atomo di idrogeno è circa:

A 13,6 eV.

B 3,4 eV.

C 10,2 eV.

D 1,0 eV.

E 27,2 eV.

6 Quando un atomo di idrogeno compie una transizione dal secondo livello eccitato allo stato fondamentale (a –13,6 eV) l’energia del fotone emesso è:

A 0 eV.

B 1,5 eV.

C 9,1 eV.

D 12,1 eV.

E 13,6 eV.

7 La densità radiale di

probabilità per l’elettrone nello stato fondamentale dell’atomo di idrogeno ha un picco a circa:

A) 0,5 pm.

B) 5 pm.

C) 50 pm.

D) 500 pm.

E) 5000 pm.

8) L’energia di una particella in una trappola unidimensionale, con energia potenziale zero all’interno ed energia potenziale infinita alle pareti, è proporzionale a (n = numero quantico):

A) n.

B) 1/n.

C) 1/n².

D) √n.

E) n².

9) Una particella è intrappolata in una buca unidimensionale con energia potenziale infinita alle pareti. Tre possibili coppie di livelli energetici sono:

1. n = 3 e n = 1,

2. n = 3 e n = 2,

3. n = 4 e n = 3.

Ordina queste coppie, in base alle differenze nell’energia, dal valore più piccolo a quello più grande:

A) 1, 2, 3.

B) 3, 2, 1.

C) 2, 3, 1.

D) 1, 3, 2.

E) 3, 1, 2.