fisica delle particelle, domande

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7101925

7101925 Inviato: 4 Mar 2009 22:59
Oggetto: fisica delle particelle, domande

ciao a tutti!

spero di ci sia qualche professore, ingegnere, fisico, studente o appassionato che mi dia una mano a rovare risposta ad alcuni quesiti che ho!
allora .. la situazione è questa:
ho un pezzo di metallo (noto!) .. ora, questo metallo ha la nube di elettroni di conduzione delocalizzata ... come si calcola la forza necessaria a far distaccare un elettrone di conduzione? essendo la massa dei nuclei nota e anche quella dell' elettrone!
altra cosa, facciamo caso che questo elettrone di conduzione salta, con un campo elettrico è possibile accellerarlo? ... vabbè si, ma la domanda è, essendo la sua massa infinitesima, che leggi valgono? ovviamente tt questo nel vuoto.
altro dubbio... la forza necessaria a far saltare un elettrone di conduzione è inversamente proporzionale alla temperatura del metallo ?? dato che aumentando l' agitazione termica tra gli atomi aumenta anche tra gli elettroni di conduzione (??

)
altro quesito XD
facciamo che ho un atomo, è possibile tramite un urto (facendogli collidere contro un elettrone ad esempio) farlo passare in uno stato di eccitazione? e poi, autonomamente restituisce l' energia acquisita? l' ultimo elettrone torna al livello quantico principale e emette un fotone? ma su che lunghezza d' onda? da cosa dipende?
grazie raga

alexm

Super Sport

Ranking: 779

7102142

7102142 Inviato: 4 Mar 2009 23:20

aspetta che vado a prendere il dizionario di arabo e traduco.....

festyle

Super Sport

Ranking: 722

7103184

7103184 Inviato: 5 Mar 2009 1:53
Oggetto: Re: fisica delle particelle, domande

alexm ha scritto:

altro quesito XD
facciamo che ho un atomo, è possibile tramite un urto (facendogli collidere contro un elettrone ad esempio) farlo passare in uno stato di eccitazione? e poi, autonomamente restituisce l' energia acquisita? l' ultimo elettrone torna al livello quantico principale e emette un fotone? ma su che lunghezza d' onda? da cosa dipende?

È possibile, ed è il principio con cui si producono i raggi X, ad esempio. L'elettrone adeguatamente accellerato colpisce un bersaglio metallico e cede la sua energia cinetica ad un elettrone di un atomo del metallo. Qest'ultimo elettrone può venire "promosso" ad un livello esterno, causando una vacanza in un livello interno. Situazione quindi molto instabile, il modo migliore per stabilizzare il tutto è che l'elettrone se ne ridiscenda al suo livello base. Fa questo emettendo un fotone di energia pari alla differenza di livelli energetici. E la differena dei livelli energetici dipende al metallo che stai usando come bersaglio. Ad esempio, il rame opportunamente combardato emette a tre lughezze d'onda, tra cui la K(alpha) che corrisponde ad una lunghezza d'onda di 0.15418 nm.

Degli altri quesiti ti lascio il divertimento...

Certo che cercare risposte di fisica sul Tinga...

In bocca al lupo con la verifica!

Refosco

Senza Benza

Ranking: 58

7104003

7104003 Inviato: 5 Mar 2009 11:30
Oggetto: Re: fisica delle particelle, domande

Refosco ha scritto:

Certo che cercare risposte di fisica sul Tinga...

In bocca al lupo con la verifica!

Energia fotone emessa:

ef=freq X h (h:costante di planck)

freq X lambda(lunghezza d'onda)= v(velocità che è costante per qualsiasi emissione e si assume pari a c=3X10^8 m/s velocità della luce)

quindi sostituendo una nell' altra ricavi lambda lambda = (c X h)/ef

ef è l'energia del fotone che dipende dalla differenza tra i livelli energitici nella quale avviene l'emissione.
Ammetti di aver portato atomi a livello energetico maggiore (scarica elettrica oppure tramite pompaggio ottico cioè lampade) questo atomo decade dal livello energetico e1 a quello e0 emettendo un fotono con la lunghezza d'onda trovata prima. ef=e1-e0 (non necessariamente i livelli saranno 0 e 1 anzi....difficile solitamente ci sono 3 o 4 livelli e l'emissione avviene tra due di questi livelli.

rivagio

Senza Freni

Ranking: 135

7105155

7105155 Inviato: 5 Mar 2009 14:44

ragazzi grazie! chiarissimo!

ora mi rimane da capire qual'è la forza necessaria per distaccare un elettrone di conduzione?
essendo la nube delocalizzata, non posso sapere la distanza dal nucleo!

alexm

Super Sport

Ranking: 779

7107605

7107605 Inviato: 5 Mar 2009 19:05

Non ne sono certo ma l'energia che c'è tra le bande di valenza è l'energia di Fermi...
su questo argomento però non sono molto ferrato!!!!

rivagio

Senza Freni

Ranking: 135

7145092

7145092 Inviato: 11 Mar 2009 1:42

e' piu' o meno la teoria delle bande energetiche
A GRANDI LINEE
- l'elettrone ha massa spesso trascurabile ma non infinitesima e su esso valgono le stesse leggi macroscopiche nel caso di comportamento come particella, infatti nei dispositivi elettronici a semiconduttori le teorie a livello microscopico si basano lo stesso sulla presenza di campi che accelerano gli elettroni e di reticoli che ne fanno resistenza, nel suo aspetto invece ondulatorio tali leggi non valgono, ma si devono utilizzare le teorie delle onde

- ATOMO,
nell'atomo gli elettroni occupano delle posizioni piu' probabili e la probabilita' descrive geometricamente degli orbitali, cioe' delle zone dove si ha la maggiore (in genere si prende il 90%) probabilita' di trovare gli elettroni e cosi gli atomi possono essere mappati in base al numero di elettroni (protoni) e agli orbitali occupati
principio fondamentale e' il principio di Pauli secondo il quale due elettroni non possono occupare lo stesso "stato" e cosi via via si arrivano a riempire i vari livelli energetici presenti intorno al nucleo.
nel primoci sono 2 elettroni, ecc.....

gli elettroni del livello energetico piu' esterno determina le proprieta' del materiale

quindi se gli elettroni non possono assumere stati intermedi ma solo determinati stati allora l'energia che essi possono assorbire e riemettere diventa quantizzata, cioe' a pacchetti;
l'energia ad esempio viene riemessa sotto forma di fotoni , laa cui energia e' H*freq come diceva gia' qualcuno sopra

CRISTALLI
- quando piu' atomi si uniscono per ottenere un solido si ha che vengono ad interagire tanti stati quantici diversificandosi tra loro e formando delle bande energetiche fitte di stati tanto da poter essere viste come bande continue permesse
si ottengono cosi la banda di valenza e quella di conduzione ;
nei conduttori queste bande sono parzialmente sovrappste portando degli elettroni della banda di valenza ad essere disponibili per la conduzione sena nessun lavoro aggiuntivo;
nei semiconduttori queste bande sono separate e quindi per rendere disponibile un elettrone (e una lacuna) hai bisogno di fornire una certa energia agli elettroni; ad esempio a temperatura ambiente l'energia termica non si distribuisce uniformemente, cosi ci sono elettroni che ricevono tale energia saltando in conduzione e lasciando un posto vuoto lacunaM infatti nei semiconduttori la quantita di portatori disponibili per la conduzione varia con la temperatura.... per aumentare questo numero i materiali vengono drogati con altri materiali che creano degli stadi intermedi tra la banda di valenza e di conduzione in modo da fornire elettroni o lacune e aumentare la quantita di uno dei due portatori
(l'energia termica e' solo un modo per fornire energia agli elettroni che la possono ricevere anche mediante radiazioni elettromagnetiche cheimpattano sul materiale)

negli isolanti queste due bande sono separate tantissimo
e questo rende molto difficile il passaggio in banda di conduzione che risulta vuota

per quanto riguarda la collisione, una collisione di una particella energetica con un atomo puo' portare elettroni in banda di conduzione fornendogli energia, questo e' uno dei problemi dei dispoistivi elettronici con alti campi che accelerano molto gli elettroni i quali scontrandosi con atomi del reticolo riescono a strappare altri elettroni portandoli in conduzione generando una umento digli elettroni (e lacune) in conduzione e quindi della corrente che fonde il dispositivo (tipo reazione a catena)

sono le 00:45.... se ho scritto qualche cavolata abbiate pieta'

OrsoMarsicano

Ospite

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