INDUZIONE ELETTROMAGNETICA...DOMANDE PER TEST ORALI DI DI FISICA 5A/SS – A.S. 2019/2020 -...

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DOMANDE PER TEST ORALI DI DI FISICA 5A/SS – A.S. 2019/2020 - aggiornato al 18/03/20 - 1 INDUZIONE ELETTROMAGNETICA 1. Una spira formata da filo conduttore flessibile è posta in un campo magnetico. Descrivi tre modi per indurre nella spira una corrente elettrica. 2. Perché mentre una calamita ruota,nel circuito si accende una lampadina? 3. Una spira di materiale conduttore è parallela alle linee di campo magnetico uniforme in cui è immersa e si muove mantenendosi parallela al campo magnetico. Perché la spira non è attraversata da corrente elettrica? 4. Hai a disposizione un campo magnetico uniforme e un matassa di filo conduttore. In che modo puoi utilizzarli per aumentare la forza elettromotrice indotta? 5. Un magnete rettangolare cade a terra, dove si trova un grosso anello di materiale conduttore. La lunghezza del magnete è parallela alla direzione del moto. Il magnete cadendo si muove con accelerazione di un corpo in caduta? (trascura la resistenza dell'aria). 6. Il valore del campo magnetico in figura aumenta nel tempo indica il verso del campo magnetico indotto e quello della corrente indotta. Cambia qualcosa se il campo esterno diminuisce nel tempo? 7. La corrente che fluisce nel filo rettilineo della figura diminuisce nel tempo. Qual è il verso della corrente indotta nella spira circolare a sinistra del filo? 8. Che significato fisico si può attribuire al termine R/L nella formula della corrente che fluisce in un circuito RL dopo la chiusura dell'interruttore? 9. Cosa rappresenta il coefficiente di autoinduzione di un circuito? 10. Il coefficiente di autoinduzione L di una bobina dipende dall'intensità di corrente che attraversa la bobina? Da cosa dipende? 11. La corrente che percorre un solenoide raddoppia il suo valore: come varia la densità volumica di energia magnetica nel solenoide? 12. Perché alla chiusura di un circuito, che contiene un'induttanza L, viene immagazzinata l'energia 1 2 LI 2 ? 13. La somma delle tre forze elettromotrici di un sistema trifase è nulla poiché sono sfasate di un terzo di periodo l'una dall'altra. Le tre tensioni hanno la stessa ampiezza e la stessa frequenza. Immagina che ciascuna tensione sia rappresentata da un vettore. Come possono

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    INDUZIONE ELETTROMAGNETICA1. Una spira formata da filo conduttore flessibile è posta in un campo magnetico. Descrivi tre

    modi per indurre nella spira una corrente elettrica.2. Perché mentre una calamita ruota,nel circuito si accende una lampadina?3. Una spira di materiale conduttore è parallela alle linee di campo magnetico uniforme in cui è

    immersa e si muove mantenendosi parallela al campo magnetico. Perché la spira non è attraversata da corrente elettrica?

    4. Hai a disposizione un campo magnetico uniforme e un matassa di filo conduttore. In che modo puoi utilizzarli per aumentare la forza elettromotrice indotta?

    5. Un magnete rettangolare cade a terra, dove si trova un grosso anello di materiale conduttore.La lunghezza del magnete è parallela alla direzione del moto. Il magnete cadendo si muove con accelerazione di un corpo in caduta? (trascura la resistenza dell'aria).

    6. Il valore del campo magnetico in figura aumenta nel tempo indica il verso del campo magnetico indotto e quello della corrente indotta. Cambia qualcosa se il campo esterno diminuisce nel tempo?

    7. La corrente che fluisce nel filo rettilineo della figura diminuisce nel tempo. Qual è il verso della corrente indotta nella spira circolare a sinistra del filo?

    8. Che significato fisico si può attribuire al termine R/L nella formula della corrente che fluiscein un circuito RL dopo la chiusura dell'interruttore?

    9. Cosa rappresenta il coefficiente di autoinduzione di un circuito?10. Il coefficiente di autoinduzione L di una bobina dipende dall'intensità di corrente che

    attraversa la bobina? Da cosa dipende?11. La corrente che percorre un solenoide raddoppia il suo valore: come varia la densità

    volumica di energia magnetica nel solenoide?12. Perché alla chiusura di un circuito, che contiene un'induttanza L, viene immagazzinata

    l'energia 12LI 2 ?

    13. La somma delle tre forze elettromotrici di un sistema trifase è nulla poiché sono sfasate di un terzo di periodo l'una dall'altra. Le tre tensioni hanno la stessa ampiezza e la stessa frequenza. Immagina che ciascuna tensione sia rappresentata da un vettore. Come possono

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    essere disposti i tre vettori perché la loro somma sia il vettore nullo?14. Qual è la legge fisica sulla quale è basato il funzionamento dell'alternatore?15. Un circuito puramente induttivo ha un'induttanza di 0,5 H ed è collegato a un generatore che

    mantiene una forza elettromotrice alternata con una tensione massima di 310 V e una frequenza di 50 Hz. Assegna dei valori al tempo e riporta su un grafico l'andamento della forza elettromotrice e quello della corrente rispetto al tempo, evidenziando il loro sfasamento.

    16. In quale tipo di circuito la forza elettromotrice ai capi di un resistore e la corrente elettrica che lo attraversa sono in fase?

    17. A che tipo di circuito è equivalente un circuito RCL in serie in condizione di risonanza?18. Quando, in un circuito RLC in serie, si ha l'angolo di sfasamento nullo?19. In un circuito LC le differenze di potenziale ai capi dell'induttanza e del condensatore non

    sono in fase, cioè raggiungono il loro valore massimo in istanti diversi. Qual è la loro differenza di fase?

    20. L'angolo meccanico del circuito LC è una massa attaccata a una molla ideale. Qual è l'analogo meccanico del circuito RLC?

    21. Il rapporto tra correnti e forze elettromotrici i 2effi 1eff

    =f 1efff 2eff

    è pensato su un rendimento

    ideale del trasformatore. Se un trasformatore reale dovesse avere un rendimento dell'80% come si modificherebbe la relazione precedente? Un trasformatore potrebbe funzionare alimentato con una corrente continua pulsante?

    22. Un trasformatore potrebbe funzionare alimentato con una corrente continua pulsante? Spiega il perché

    23. Un acceleratore lineare costruito per elettroni può essere usato anche per accelerare protoni24. Che vantaggi offre un ciclotrone rispetto a un acceleratore lineare?25. Descrivi in quale modo può essere variato il flusso di un campo magnetico26. Enuncia la legge di Lenz, spiegane il significato alla luce del principio di conservazione

    dell'enrgia.27. Nell'ambito delel correnti alternate, spiega il significato del valore efficace di una corrente o

    di una forza elettromotrice.28. Descrivi il funzionamento di un alternatore e di un trasformatore29. dimostra l'espressione della legge di Faraday- Neumann30. Svolgi un test a risposta multipla o inserimento.31. Svolgi un esercizio / problema scelto dal professore.LE EQUAZIONI DI MAXWELL E LE ONDE ELETTROMAGNETICHE32. Supponi di fare ruotare una barra magnetizzata attorno a un asse perpendicolare passante per

    il centro. Questo movimento può generare un campo elettrico indotto?33. In una zona di spazio priva di cariche elettriche libere è posto un solenoide in cui fluisce una

    corrente elettrica che diminuisce nel tempo. All'interno del solenoide è presente un campo elettrico

    34. Che cosa esprimono le equazioni di Maxwell per il campo elettromagnetico?35. In una regione di spazio a forma di cilindro è presente un campo elettrico uniforme, diretto

    verso l'alto, la cui intensità aumenta nel tempo. Disegna le linee di campo magnetico generato da questo campo elettrico.

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    36. In una regione di spazio a forma di cilindro è presente un campo elettrico uniforme, direttoverso l'alto, la cui intensità aumenta nel tempo. Disegna le linee di campo elettrico generato daquesto campo elettrico.

    37. Perché è possibile vedere la luce prodotta da una stella lontana a prescindere dal fatto che lastella sia ancora in vita?38. Può esistere un'onda elettromagnetica che presenta campo elettrico oscillante e un campomagnetico nullo?39. Gli specchi semitrasparenti sono chiamati così perché riflettono circa la metà della luceincidente, lasciando passare la parte restante. Si possono usare per non essere visti? Sai fare qualcheesempio di situazione in cui si usano gli specchi semitrasparenti?40. Un'onda sferica si propaga in tutte le direzioni: perché in base al principio di Huygens, leonde sferiche secondarie che hanno origine su un fronte d'onda originale non creano anche un fronted'onda regressivo?41. Che si può dire dei due mezzi n e m quando il raggio rifrattodi un raggio incidente cheattraversa la loro superficie di separazione n/m si allontana dalla perpendicolare alla superficiestessa?42. Il livello dell'acqua in un bicchiere trasparente si può osservare facilmente a occhio nudo.Invece è molto più difficile individuare il livello dell'elio liquido nello stesso bicchiere. Prova aspiegare perché?43. Quando un raggio di luce bianca incide su un prisma, viene deviata maggiormente la lucerossa o quella verde perché?44. Dopo un temporale, esci di casa e guardi verso est, dove vedi un arcobaleno sopra il tetto diuna casa vicina. Puoi stabilire se è mattina oppure sera45. Perché in un diamante si possono vedere dei lampi di luce?46. Perché le fibre ottiche possono propagare la luce anche per chilometri con pochissimaperdita di energia?47. L'irradiamento di un'onda luminosa esprime l'energia che l'onda trasporta attraverso unasuperficie piana in un certo intervallo di tempo; comunemente, si ritiene che la luce rossa trasportipiù “calore” della luce violetta. Perché questa affermazione non è vera in assoluto?48. Tre polarizzatori sono disposti come in figura.Il polarizzatore 1 ha l'asse di trasmissioneorizzontale, il polarizzatore 2 ha l'asse di trasmissione inclinato di 30° rispetto alla verticale e ilpolarizzatore 3 ha l'asse di trasmissione verticale. Un fascio di luce non polarizzata incide sulpolarizzatore 1 da sinistra. L'intensità della luce che esce dal polarizzatore 3 è zero o diversa dazero? Spiega perchè.

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    49. Quale dei seguenti grafici può esprimere il risultato di un esperimento in cui si vuoleverificare la legge di Malus?

    50.

    51. L'angolo di trasmissione di un filtro è ruotato di 60° rispetto al piano in cui oscilla il campoelettrico di un fascio di luce polarizzata linearmente. Quando vale il rapporto tra l'irradiamento dellaluce uscente dal filtro e quello della luce incidente su di esso?52. Le seguenti immagini rappresentano due dei quattro spettri tipici delle stelle secondo laclassificazione di Secchi: la stella Vega rientra nel primo tipo, mentre il Sole è compreso nelsecondo tipo. Gli spettri sono rappresentati così come potevano essere osservati con gli spettrografia prisma dei primi dell'Ottocento. Le righe nere corrispondono all'assorbimento di alcune particolarilunghezze d'onda dello spettro da parte delle molecole presenti nell'atmosfera della stella.Analizzando gli spettri, quale dei due tipi di atmosfera assorbe il maggior numero di lunghezzed'onda? In base alla risposta alla domanda precedente quale atmosfera, secondo te, è più ricca dielementi?

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    53. Qual è la frequenza che segna il passaggio tra la luce visibile e la radiazione ultravioletta?54. Perché i radar per funzionare non possono usare onde radio medie?55. Qual è la frequenza delle microonde a cui corrisponde una lunghezza d'onda da 1 cm?56. Perché l'aumento di concentrazione di CO2 è corresponsabile dell'effetto serra?57. Come tutte le onde elettromagnetiche, anche i raggi X possono essere diffratti se vengono a

    contatto con oggetti che abbiano le dimensione opportune. Quali devono essere queste dimensioni?

    58. Qual è la velocità dei raggi X nel vuoto?59. A quale frequenza corrispondono i raggi gamma?60. Perché il telefonino viene anche chiamato cellulare?61. Scrivi la definizione della grandezza fisica corrente di spostamento,spiegandone l'origine

    storica.62. Enuncia e spiega le leggi della rifrazione.63. Analizza le equazioni di Maxwell e metti in luce le proprietà dei campi elettrici e magnetici

    costanti e variabili.64. Illustra qul è il meccanismo alla base della generazione e propagazione di onde

    elettromagnetiche.65. Elenca le suddivisioni dello spettro elettromagnetico, citando le principali proprietà di

    alcune di esse66. Svolgi un test a risposta multipla o inserimento.67. Svolgi un esercizio / problema scelto dal professore.RELATIVITÁ DELLO SPAZIO E DEL TEMPO68. Un'astronave diretta verso la Terra passa di fianco a un “faro” spaziale con velocità c/4

    rispetto a esso. Nell'istante in cui sono affiancati, il faro lancia verso Terra un lampo di luce verde e l'astronave un lampo di luce blu. Fuori dall'atmosfera terrestre c'è un sensore in grado di rilevare i lampi di luce. Quale dei due lampi è segnalato per primo dal sensore situato vicino alla Terra?

    69. Come cambierebbe il risultato dell'esperimento di N'lichelson e Morley se il valore della velocità della luce fosse di 300 m/s anziché 300 000 km/s?

    70. Nell'analisi presentata per l'esperimento di Michelson e Morley, uno dei due bracci AH e HBdel loro apparato (detto ) è parallelo alla direzione della velocità istantanea del laboratorio nel sistema di riferimento del Sole, fermo rispetto all'etere. Ma se non si conosce la direzione del vento d'etere, come si fa a disporre l'interferometro con la giusta orientazione? Che cosa succede se l'interferometro non è allineato con il vento d'etere?

    71. Qual è la differenza tra il principio di relatività galileiana e il primo principio della relatività ristretta formulato da Einstein?

    72. In che cosa differiscono le opinioni di Maxwell ed Einstein sul valore della velocità della

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    luce nel vuoto?73. Al centro di un vagone vuoto che si muove di moto rettilineo uniforme si trova una

    lampadina che a un certo istante si accende. I raggi di luce che si propagano verso le due pareti di testa e di coda del vagone vi arrivano nello stesso istante?

    74. La dilatazione dei tempi riguarda solo il funzionamento di un orologio e non qualsiasi altro processo, inclusi quelli chimici e biologici. Vero o falso?

    75. Considera l'esperimento della piattaforma mobile usato per dimostrare la dilatazione dei tempi. Se 1'orologio sulla piattaforma emette un oggetto dotato di massa invece di un raggiodi luce, e trascurando l'effetto della forza-peso, si giunge alla stessa conclusione?

    76. Considera l'esperimento pensato per dimostrare la contrazione delle lunghezze. Ciascuno deidue osservatori tiene con sé una sbarra lunga un metro. Per l'osservatore O1 1a sbarra di O2 èpù corta. Questo significa che secondo l'osservatore O2 la sbarra che O1 tiene con sé è più lunga?

    77. Un'auto di lunghezza a riposo L0 viaggia a velocità vicina a quella della luce verso un garage, di lunghezza L0, che ha un'apertura anche in fondo. Per una persona accanto alla porta del garage, l'auto ha una lunghezza minore di L0, per via della contrazione delle lunghezze, quindi è possibile chiudere nello stesso istante le due porte del garage con l'auto al suo interno. Secondo l'autista, invece, è il garage ad avere una lunghezza minore di L0, pervia della contrazione delle lunghezze, e dunque è impossibile che le due porte siano chiuse nello stesso istante con l'auto all'interno del garage. Le due conclusioni sono in contraddizione? Sei in grado di fornire una spiegazione?

    78. Un razzo di forma conica si muove come indicato nella figura con velocità pari a 0,99 c. La circonferenza della sua base misurata da un osservatore a terraa è più grande, più piccola o identica a quella misurata quando il razzo è fermo?

    79. Un'asta di lunghezza a riposo L0 si muove a velocità v elevata e costante e forma un angolo di 45° con la direzione del moto, come mostrato nella figura. Qual è la sua lunghezza secondo un osservatore fermo al suolo?

    80. Le equazioni delle trasformazioni di Lorentz esprimono le coordinate spaziali e il tempo nel sistema di riferimento S' in funzione di quelle di S. entrambi i sistemi di riferimento sono inerziali e S' si muove rispetto a S con velocità costante v⃗ parallela agli assi delle ascissedei due sistemi. Sai dedurre logicamente le relazioni inverse?

    81. Spiega quando, in un dato sistema di riferimento inerziale, due eventi si dicono simultanei.82. Illustra come è possibile dimostrare l'esistenza del fenomeno noto come dilatazione dei

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    tempi.83. Illustra come è possibile dimostrare l'esistenza del fenomeno noto come contrazione delle

    lunghezze.84. Svolgi un test a risposta multipla o inserimento.85. Svolgi un esercizio / problema scelto dal professore.LA RELATIVITÁ RISTRETTA86. Due eventi E ed E', sono separati da un intervallo di tipo tempo, quindi 1'evento E, può

    influenzare 1'evento E'.Per quale motivo?87. Due eventi E ed E' sono separati da un intervallo di tipo spazio. Esistono sistemi di

    riferimento inerziali in cui l'ordine temporale in cui si succedono i due eventi risulta invertito?

    88. Considera uno spazio-tempo di Minkowski bidimensionale, con le coordinate ct nell'asse verticale e x in quello orizzontale, come nella figura. Quali eventi (cioè punti del piano) formano rispetto all'origine degli assi un intervallo invariante di tipo luce? Quali eventi formano rispetto all'origine degli assi intervalli di tipo tempo? E quali formano con l'origine intervalli di tipo spazio?

    89. Le bisettrici dello spazio di Minkowski, rappresentate nella figura qui sotto, formano quello che è chiamato “cono di luce”. Sapresti spiegare il perché?

    90. La composizione relativistica di due velocità inferiori a quelle della luce dà sempre una velocità inferiore a quella della luce? Sei in grado di dare una dimostrazione a sostegno dellatua risposta?

    91. Nei grandi acceleratori di particelle come quello del CERN ili Ginevra, in Svizzera, le particelle vengono accelerate a velocità vicine a quelle della luce e fatte scontrare tra loro, per produrre nuove particelle. Sei in grado di spiegare su quale principio si basa questa produzione di nuove particelle?

    92. Secondo 1a teoria del1a relatività è impossibile accelerare una particella fino a farle raggiungere una velocità uguale o superiore a quella della luce, perché sarebbe necessaria una quantità infinita di energia. Ciò comporta che non possono esistere particelle che si muovono con velocità uguale o superiore a quella della luce?

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    93. Considera il seguente problema' noto come paradosso delle forbici: un paio di forbici con due lame lunghe un milione di chilometri vengono azionate, ruotando con velocità angolare 1 rad/s attorno al fulcro. Le punte si muovo allora con velocità pari a un milione di chilometri al secondo, cioè più del triplo della velocità della luce! Qual è l'errore di questo ragionamento?

    94. Una stella emette una luce che appare gialla nel sistema di riferimento solidale con essa. Se noi la vediamo arancione, che cosa possiamo concludere sul suo moto?

    95. Come è definito lo spazio-tempo di Minkowski?96. Illustra l'equivalenza relativistica tra massa ed energia.97. Scrivi l'espressione della quantità di moto relativistica e mostra come, da essa, si possa

    ottenere la formula della quantità di moto che si utilizza nella meccanica classica.98. Illustra il fenomeno dell'effetto Doppler relativistico99. Svolgi un test a risposta multipla o inserimento.100. Svolgi un esercizio / problema scelto dal professore.LA REALATIVITÁ GENERALE101. Nella teoria si dice che (nessun esperimento che si possa compiere in un ambiente chiuso

    permette di capire, a chi sta al suo interno, se si un ascensore in caduta libera o in un'astronave soggetta a una forza totale nulla). Perché bisogna precisare che l'esperimento sia limitato a uno spazio ristretto e a un intervallo di tempo breve?

    102. Nello stesso istante un osservatore e una pallina iniziano a cadere dai punti A e B della figura, all'interno di un enorme in caduta libera. Durante la caduta, l'osservatore vede la pallina ferma sempre nella stessa posizione? Qual è il moto della pallina visto dall'osservatore? L'osservatore può ritenere di essere in assenza di gravità? Per quale ragione all'interno dell'ascensore che contiene 1'osservatore e la pallina i fenomeni non sono indistinguibili da quelli che avvengono in assenza di gravità?

    103. Una superficie a forma di sel1a come quella della figura rappresenta un modello di spazio curvo in due dimensioni. Quello disegnato sulla sella è un triangolo isoscele con due angoli di 48'e 1'angolo al vertice di 52°. La geometria in cui è definito questo triangolo è ellittica o iperbolica?

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    104. Un pianeta si muove seguendo la curvatura dello spazio-tempo. Lo spazio-tempo rimane invariato durante il suo movimento?

    105. Considera un sistema di riferimento con l'origine nel centro de1la Terra, in cui la Terra ruotada Ovest a Est attorno al proprio asse. In questo sistema di riferimento, un aereo che vola verso Ovest sull'equatore terrestre ha una velocità maggiore o minore di uno fermo a terra?

    106. Il fu rilevazione di onde gravitazionali è difficile a causa della loro bassissima intensità che rende complicato distinguere i loro effetti da quelli dovuti ad altre cause (fluttuazione termiche, vibrazioni ecc.). In quale modo diversi laboratori alla ricerca dr onde gravitazionali potrebbero collaborare per confermare la rilevazione di onde gravitazionali?

    107. Svolgi un test a risposta multipla o inserimento.108. Svolgi un esercizio / problema scelto dal professore.109. LA CRISI DELLA FISICA CLASSICA110. Dai grafici delia distribuzione spettrale del corpo nero risulta che il massimo dell'emissione

    avviene a una lunghezza d'onda lmax, il cui valore, espresso dalla legge dello spotamento di Wieu, diminuisce all'aumentare de1la temperatura. Il valore della distribuzione spettrale a quella particolare lunghezza d'onda invece aumenta con 1a temperatura. Giustifica qualitativamente questo comportamento.

    111. Puoi esprimere la distribuzione spettrale dell'irradiamento in funzione della frequenza f e della temperatura T, anziché in funzione della lunghezza d'onda l e della temperatura T? In caso di risposta affermativa, qual è la sua espressione?

    112. Immagina di scattare una fotografìa di un volto in una stanza molto buia con un apparecchiofotografico molto sensibile. La luce rilevata dalla macchina è composta da soli l0 fotoni. Si ottiene una immagine sbiadita del volto?

    113. Dopo aver studiato l'esperimento dell'effetto fotoelettrico, Antonio pensa: . Pensi che abbia ragione?

    114. Il fotone rilevato a1la fine dell'esperimento di Compton è lo stesso fotone che ha colpito l'elettrone?

    115. Se un elettrone viene colpito da un fotone, può assorbirlo senza emetterne un altro?116. Secondo la fisica classica, come dovrebbe essere fatto 1o spettro di emissione di un

    elemento chimico?117. L'esperimento di Rutherford darebbe gli stessi risultati se si bombardasse la lamina d'oro con

    elettroni anziché con particelle alfa?118. Di quante volte il volume dell'atomo di Rutherford supera il volume del nucleo?119. In una ripetizione dell'esperimento di Millikan con microsfere di plastica, l'armatura

    superiore del condensatore ha potenziale elettrico maggiore di quella inferiore. Una microsfera si muove verso l'alto. attraverso il nebulizza. Nel passare attraverso il

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    nebulizzatore, la microsfera ha ceduto o acquisito elettroni?120. Nel calcolare l'energia dell'elettrone dell'atomo di idrogeno, non si dovrebbe tenere conto

    anche dell'energia potenziale gravitazionale dell'elettrone in presenza del nucleo?121. Lo spettro di assorbimento di una sostanza tiene inviando su di essa un fascio di luce di tutte

    le frequenze e osservando, dalla parte opposta, la luce che la attraversa. Come ti aspetti che sia 1o spettro di assorbimento dell'idrogeno?

    122. Secondo il modello di Bohr, nel saltare da un livello energetico di raggio r a un livello inferiore di raggio r' < r, la distanza r dell'elettrone dell'atomo di idrogeno dal nucleo assumerà tutti i valori compresi tra r'e r ?

    123. Nell'esperimento originale di Franck e Hertz. degli elettroni emessi da un catodo vengono accelerati grazíe a una griglia mantenuta a potenziale elettrico maggiore del catodo, per poi muoversi verso l'anodo, mantenuto a potenziale inferiore alla griglia, cosicché all'anodo arrivano solamente elettroni che hanno sufficiente energia cinetica. La corrente misurata all'anodo indica così quanti elettroni lo raggiungono. La regione tra la griglia e l'anodo è riempita di vapore di mercurio. Quale sarà secondo te l'andamento della corrente misurata all'anodo al variare della differenza di potenziale tra i1 catodo e la griglia?

    124. Si ripete l'esperimento di Franck e Hertz nel testo, usando atomi di un gas diverso. Come cambia i1 grafico sperimentale degli elettroni rivelati?

    125. Spiega perché i risultati dell'esperimento di Rutherford, Geiger e Marsden sono incompatibili con il modello atomico di Thomson.

    126. Illustra l'effetto fotoelettrico ed evidenziane gli aspetti sperimentali.127. Descrivi il modello di Bohr per l'atomo di idrogeno, sottolineando quali aspetti sono

    compatibili con la fisica classica e quali invece non lo sono.128. Svolgi un test a risposta multipla o inserimento.129. Svolgi un esercizio / problema scelto dal professore.FISICA QUANTISTICA130. Perché in fisica classica non è possibile pensare a una particella come un'onda?131. Anche in f;sica classica le misure delle grandezze sono accompagnate da incertezze dovute

    a varie cause (sensibilità di uno strumento di misura, errori casuali e sistematici, ecc.). Per quale motivo allora il principio di indeterminazione rappresenta una novità rispetto alla fisica classica?

    132. Il principio di indeterminazione di Heisenberg impedisce di misurare la posizione di una particella con precisione arbitraria?

    133. La funzione d'onda è una grandezza fisica? In altre parole, è misurabile?134. Supponi che Ψ1=(ψ1,1 , ψ1,2)e Ψ2=(ψ2,1 ,ψ2,2) siano due possibili funzioni d'onda

    per una particella (per esempio, l'elettrone dell'atomo di idrogeno). Come si sommano queste due funzioni d'onda? Qual è il risultato di Ψ1+Ψ 2 ?

    135. La funzione d'onda di una particella ha la forma indicata nella figura a lato. In quale zona (AB, BC o CD) è maggiore la probabilità di trovare la particella?

    136. I1 principio di sovrapposizione si può applicare solo a una coppia di funzioni d'onda?137. Secondo il modello corpuscolare, un elettrone atomico dovrebbe irraggiare energia sotto

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    forma di radiazione elettromagnetica, perché soggetto a una accelerazione centripeta dovuta alla sua rotazione intorno al nucleo. La perdita di energia porterebbe l'elettrone a cadere sul nucleo e, quindi, 1'atomo non sarebbe piu stabile. I1 concetto cli onda stazionaria può dare una risposta diversa a questa contraddizione?

    138. Poniamo un atomo di idrogeno in un campo magnetico: il suo spettro di emissione cambia?139. Il modello di Sommerfeld consente orbite circolari? Se si, in quale caso?140. Il momento angolare dell'elettrone dell'atomo di idrogeno è un vettore che punta in una

    determinata direzione, come il momento angolare di un oggetto classico?141. Il primo esperimento che ha mostrato l'esistenzadel1o spin è stato condotto da due fisici

    tedeschi, Stern e Gerlach. I due volevano mostrare 1a quantizzazione dei momento angolare L lungo una direzione z dell'eleittrone di un atomo. A questo scopo, predisposero un campo magnetico fortemente non omogeneo e 1o fecero attraversare da un fascio di atomi. Atomi con diversi valori di L subiscono forze differenti dal campo magnetico e si separano. Stern e Gerlach rilevarono nei 1oro esperimento 2 fasci separati. Spiega perché questi due fasci sono dovuti allo spin dell'elettrone e non al suo momento angolare L.

    142. Si vogliono condurre esperimenti che coinvolgono un solo elettrone di un atomo: quali elementi, chimici conviene usare?

    143. In molti materiali conduttori a bassissime temperature, vicine allo zero assoluto. si formano coppie di elettroni, dette coppie di Cooper, che sono responsabili della superconduttività. Le coppie di Cooper sono fermioni o bosoni?

    144. Ogni tipo di particella subatomica possiede un numero definito di proprietà intrinseche (massa, carica, spin ... ).

    145. Puoi distinguere due elettroni (o due fotoni, o due particelle subatomiche) conoscendo le proprietà intrinseche di ognuno dei due?

    146. Attraverso il fenomeno dell'emissione stimolata si ottiene un fascio di luce composto da fotoni identici tra loro. Perché i fotoni accettano di occupare tutti lo stesso livello energetico?

    147. Un laser è un generatore di luce, ma la luce che produce è diversa da quella di una lampadina qualsiasi. Quali sono le caratteristiche che distinguono la luce prodotta da un laser rispetto a quella di una lampadina ad incandescenza?

    148. Spiega perché il principio di indeterminazione rappresenta una novità rispetto alla fisica classica.

    149. Spiega qual è il significato fisico della funzione d'onda150. Descrivi il paradosso detto “gatto di Schrödinger”, mettendone in evidenza gli aspetti

    contrari lla logica comune, cioè alla fisica classica.151. Svolgi un test a risposta multipla o inserimento.152. Svolgi un esercizio / problema scelto dal professore.

  • DOMANDE PER TEST ORALI DI DI FISICA 5A/SS – A.S. 2019/2020 - aggiornato al 18/03/20 - 12

    PARAMETRI DI VALUTAZIONE

    Test orali

    Il test prevede non meno di tre domande valutate secondo il seguente criterio:LIVELLO VOTO PRESTAZIONIScarso e/o assente 0 Non conosce le informazioni di base

    gravemente insufficiente 0,5 Conosce le informazioni in modo frammentario e le espone in modo confuso

    insufficiente 1 Conosce le informazioni in modo lacunoso e le espone in modo non sempre corretto. Nonutilizza i concetti acquisiti.

    mediocre/sufficiente

    1,5 Conosce le informazioni che espone in modo superficiale. Usa parzialmente i concetti studiati.

    sufficiente/discreto2 Conosce le informazioni fondanti della disciplina che espone in modo semplice e corretto.

    Guidato usa i concetti studiati. Organizza le informazioni che espone in modo corretto edesauriente . Analizza e sintetizza con discreta autonomia

    discreto/buono

    2,5 Organizza le informazioni che espone in modo corretto ed esauriente . Analizza e sintetizzacon discreta autonomia.Utilizza consapevolmente i concetti acquisiti in ambito disciplinare epluridisciplinare , sintetizza le informazioni che espone in modo corretto, esauriente e conlinguaggio specifico

    buono/ottimo

    3 Utilizza consapevolmente i concetti acquisiti in ambito disciplinare e pluridisciplinare ,sintetizza le informazioni che espone in modo corretto, esauriente e con linguaggio specifico.Rielabora autonomamente tutte le informazioni acquisite nella disciplina specifica stabilendorelazioni e collegamenti pluridisciplinari. E’ autonomo e critico nella produzione culturale edutilizza i diversi linguaggi in modo efficace e personale .

    Si prevedono almeno un test e una partecipazione agli esercizi guidati a quadrimestre.

    Compiti scritti a.s.2018/2019 (nel caso la prova sia completamente off-line)

    LIVELLO DESCRITTORE PUNTIA Problema esatto nel risultato e nello svolgimento. 45

    B Problema esatto nel risultato ma errato o incompleto nello svolgimento.

    25

    C Problema errato nel risultato ma completo nello svolgimento.

    35

    D Con almeno 5 righi di giustificazioni teoriche coerenti con il problema.

    10

    E Problema errato sia nel risultato sia nello svolgimento macompleto.

    15

    F Problema errato sia nel risultato sia nello svolgimento e incompleto.

    10

    G Problema esatto sia nel risultato risultato sia nello svolgimento ma incompleto.

    25

    H Grafici e commenti all'elaborato. Capacità di rielaborazione Personale

    Comporta una aggiunta ouna detrazione da 5 a 10

    I Competenza nel linguaggio Scientifico e simbolico Comporta una aggiunta ouna detrazione da 5 a 10

    Compiti scritti a.s.2018/2019 (nel caso la prova sia anche parzialmente on-line)

    http://www.bastione.education/test/compiti/valutazione_2020/rubrica.html

  • DOMANDE PER TEST ORALI DI DI FISICA 5A/SS – A.S. 2019/2020 - aggiornato al 18/03/20 - 13

    GRIGLIA DI VALUTAZIONE / AUTOVALUTAZIONE (prove di laboratorio)Il compito/relazione/articolo delle esperienze di laboratorio viene considerato a tutti gli effetti verifica scrittasommativa come suggeriscono le indicazioni previste per il liceo scientifico con particolare riferimento al “valoredella dimensione sperimentale” e come ribadito dalla C.M. n° 94 del 14/10/2011 e dalla C.M. n° 89 del 18/10/2012.

    CONGNOME _________________________ NOME_________________________________________

    CLASSE_______SEZ . ______

    ANNO SCOLASTICO 2018/2019

    LIVELLO DESCRITTORE PUNTI RISERVATOALUNNO RISERVATOCOMMISSIONETE Verrà valutata la teoria su cui si basa l'esperienza, la sua correttezza scientifica, lacapacità di sintesi espressa nella trattazione e la coerenza con l'argomento trattato. 20 ~ 40

    20 25 30 35 40 45

    PC Relazione elaborata al computer con eventuale aggiunta di allegati multimediali 6 ~ 166 8 10

    Foto12video

    14colore

    16montaggio

    %0REsperienza ed elaborazione originale % su

    totalealunni

    SC Relazione elaborata con schema concordato o uno equivalente 0 ~ 80nessuno schema usuale

    2Incompleto

    4Completo

    6con grafici

    8con matematica

    VF Corretto funzionamento dell'esperimento/esperienzaVerrà rilasciato un codice sul sito del professore Solo in autonomia 15 punti5 ~ 15

    ORALE Eventuale esposizione orale, workshop alla classe 1 ~ 10

    PROT Consegna nei tempi previsti dall'insegnanteVerrà penalizzata la consegna in ritardo escludendo solo i giorni di chiusura della scuola -1al dìB BIBLIOGRAFIAVerrà valutata la presenza di una bibliografia verificabile 4 ~ 20

    0 4 8 12 16 20

    TOTALE

    N.B.In base alla circolare del ministro Berlinguer del 02/07/1997 prot. 763, che riprende precedente circolare del ministroValitutti ('70), è possibile e/o consente che la valutazione degli alunni su materie orali possa essere fatta anche medianteesercitazioni scritte in classe. Da ciò se ne può dedurre che il giudizio del docente possa fondarsi su qualunquestrumento di valutazione didattica oltre alla classica interrogazione “alla lavagna”.

    Le modalità di verifica sono coerenti con le indicazioni del D.M. N°139 del 22/08/2007 e con le indicazioni deldipartimento scientifico dell'anno scolastico in corso