Prova di maturità #3

Quesito 1

Un pennello di luce monocromatica emessa da un laser illumina perpendicolarmente una doppia fenditura praticata in uno schermo A. La distanza tra le due fenditure sia 0,1 mm.
Al di là della doppia fenditura e a una distanza di 2 m da A è disposto, parallelamente ad A, uno schermo B su cui si raccoglie la luce proveniente dalle due fenditure.
Calcolare la lunghezza d’onda della luce emessa dal laser se la distanza su B della frangia centrale luminosa dalla prima frangia laterale luminosa è di 10 mm.

Se il laser illumina una placca di cesio (frequenza di soglia per effetto fotoelettrico f0 = 4,34 · 1014 Hz), si ha emissione di elettroni?

– velocità della luce: c = 3,00 · 108 m/s;
– costante di Planck: h = 6,63 · 10€-34 J·s;
– massa dell’elettrone: m = 9,11 · 10€-31 kg;
– carica dell’elettrone: qe = 1,60 · 10€-19 C.

Quesito 2

Il nucleo di un atomo di torio di massa 232,03714 amu (atomic mass unit, 1 amu = 1,6606·10−27 kg) decade in un nucleo di radio di massa 228,02873 amu ed in una particella α di massa 4,00260 amu.
Determinare la massa che si trasforma in energia cinetica e – supposto in prima approssimazione che tutta l’energia cinetica sia acquisita dalla particella α – la velocità v con cui la particella α esce dalla disintegrazione.

Tale particella può considerarsi relativistica?

Quale deve essere l’intensità di un campo magnetico ortogonale alla velocità v perché la particella descriva una circonferenza di diametro 1 m supposto che la particella si muova nel vuoto?

– velocità della luce: c = 3,00 · 108 m/s;
– carica dell’elettrone: qe = 1,60 · 10€-19 C.