Dipartimento di Astronomia dell Università degli Studi di Padova

Dipartimento di Astronomia dell Università degli Studi di Padova Vicolo dell Osservatorio, 2-35122 Padova, Italia Tel. : +39-049-8278242 - FAX : +39-049-8278212 Il cielo come laboratorio Domande per la selezione degli studenti a.s. 2005/06 Nome Scuola Determinare la latitudine geografica di un luogo X sapendo che le stelle che raggiungono lo Zenith del luogo hanno declinazione δ = 68 : (2 pt) +22 +86 +68 +90 Qual è l energia in ev del secondo livello al di sopra del livello fondamentale nell atomo di idrogeno? : (1pt) -1.5-3.4-13.6-0.5 In un telescopio cassegrain lo specchio secondario è : (1pt) parabolico concavo parabolico convesso iperbolico concavo iperbolico convesso Uno spettrografo a prisma fornisce: (1pt) un unico spettro tanti ordini di diffrazione non disperde la luce due ordini di diffrazione

A chi si deve la funzione matematica che descrive la distribuzione di energia di un corpo nero in funzione di lunghezza d onda o frequenza? : (1pt) Wien Rayleigh Planck Einstein Date due stelle di Magnitudine Assoluta MA=20 ed MB=15, come appare la stella A rispetto alla B se sono alla stessa distanza? (1pt) La stella A e' 100 volte piu' luminosa della stella B La stella B e' 5 volte piu' luminosa della stella A La stella B e' 10 volte piu' luminosa della stella A La stella B e' 100 volte piu' luminosa della stella A Nello spettro di un corpo nero la distribuzione di energia è determinata da : (1pt) dimensione forma materiale temperatura Calcolare la lunghezza d onda della riga di idrogeno emessa dalla transizione fra i livelli di energia 5 2 (1 ev = 1.602 x 10-12 erg): (2pt) 6563 Å 4861 Å 4340 Å 4102 Å Il diagramma HR e' un grafico che correla fra loro quali proprieta' delle stelle? (1pt) Tipo Spettrale e Colore Luminosita' e Temperatura Raggio e Massa Magnitudine e Raggio La presenza di righe proibite nello spettro di una nebulosa indica che il gas : (2pt) è ionizzato è neutro si riscalda si raffredda 2

Se due corpi hanno temperature T 1 e T 2 tali che T 1 = 3T 2, quale valore avrà il rapporto F 1 /F 2 delle energie totali emesse? : (2pt) 3 81 9 27 Che cosa indicano i numeri da 0 a 7 nella classificazione di Hubble delle galassie ellittiche? (1pt) la dimensione la luminosità l ellitticità la massa In che modo Rutherford riuscì a scoprire l esistenza del nucleo nell atomo? (1pt) Bombardando una lamina d oro con nuclei di elio prodotti da un elemento radioattivo, calcolò la frazione che ne usciva con composizione inalterata. Bombardando una lamina d oro con elementi radioattivi, si accorse che tutte le particelle alfa invertivano la loro traiettoria. Bombardando una lamina d oro con particelle α prodotte dalla disintegrazione del radio, ne studiò la deviazione. Bombardando una lamina d oro con particelle alfa prodotte da un elemento radioattivo, vide che tutte passavano subendo una leggerissima deviazione. Qual è la distanza del Sole dal centro della Via Lattea? : (1pt) 7 kpc 8.5 kpc 10 kpc 11.5 kpc A quale lunghezza d onda si troverà la riga Hα dell idrogeno emessa da una sorgente extragalattica con velocità di recessione di 9000 km/sec? : (2pt) 6563 Å 6760 Å 7135 Å 7550 Å 3

Che significato ha la costante di Hubble nella formula che mette in relazione la velocità di recessione con la distanza? : (2pt) è la velocità media di espansione dell Universo è l inverso dell età dell Universo è il parametro di accelerazione dell Universo è la costante cosmologica dell Universo Quanto vale l Azimuth del Sole all alba per un osservatore a latitudine geografica +45? (1pt) -90 0 +90 varia durante l anno In quale regione dello spettro elettromagnetico ci si aspetta di osservare la maggior parte dell emissione di un corpo nero a T = 0 C? : (2pt) ultravioletto ottico infrarosso radio Dove sono prevalentemente localizzate le stelle giovani e gli ammassi aperti nelle galassie a spirale? : (2pt) nei bracci fra i bracci nel bulge nell alone Data una stella A di magnitudine apparente ma=20 e distanza da=100pc ed una stella B di magnitudine apparente mb=15 e distanza db=10pc quale e' la loro luminosita' relativa? (2pt) La stella A e' piu' 100 volte piu' luminosa della stella B La stella A e' piu' 10 volte piu' luminosa della stella B La stella B e' piu' 10 volte piu' luminosa della stella A Hanno la stessa luminosita' La regione del diagramma HR occupata dalla maggior parte delle stelle e': (1pt) La regione delle Giganti Rosse La regione delle Nane Bianche La sequenza principale La Sequenza Principale e la regione delle Giganti sono ugualmente popolate 4

Se un elettrone libero con energia cinetica nulla si ricombina a livello fondamentale di un atomo di idrogeno, viene emesso un fotone di lunghezza d onda : (1pt) 1216 Å 6563 Å 912 Å 3650 Å Date due stelle con la stessa Magnitudine Assoluta MA=MB e con da>10*db allora: (2pt) La magnitudine apparente stella A e' maggiore della magnitudine apparente della stella B La magnitudine apparente stella B e' maggiore della magnitudine apparente della stella A La stella A appare piu' luminosa della stella B Hanno la stessa magnidutine apparente Un fotone di energia 14 ev fotoionizza un atomo di idrogeno il cui elettrone si trova a livello fondamentale. L elettrone (m e = 9.1 x 10-28 g) viene liberato con velocità : (2pt) 375 km/sec 515 km/sec 158 km/sec 1011 km/sec Prese due stelle con la stessa luminosita' (L1=L2) ma con raggio R2>5*R1 come sara' il flusso relativo misurato alla loro superficie? (2pt) Il flusso della stella 2 e' 5 volte superiore al flusso della stella 1 Il flusso della stella 1 e' 5 volte superiore al flusso della stella 2 Il flusso della stella 2 e' 25 volte superiore al flusso della stella 1 Le stelle hanno lo stesso flusso Quale delle seguenti sequenze di Tipi Spettrali e' nell'ordine corretto di temperatura crescente? (1pt) K,M,G,F,A,B,O M,K,G,F,A,B,O O,B,A,F,G,K,M A,B,F,G,K,M,O La lunghezza d'onda della luce blu e` di circa: (1pt) 4000 nm 4.4 10^-10 m 4000 Hz 4.0 10^-7 m 5

Quale proprieta' di una stella di un ammasso ne determina in modo univoco la sua posizione sulla Sequenza Principale osservata? (2pt) La Temperatura La Luminosita' La Massa L'Eta' Quale delle seguenti proprieta' di una stella non ha un'influenza fondamentale sulla sua evoluzione: (1pt) Massa Luminosita' Composizione chimica Eta' Una stella sul Ramo Orizzontale del diagramma HR: (2pt) Converte elio in idrogeno nel suo centro Converte elio in carbonio nel suo centro Converte idrogeno in elio nel suo centro Non ha sorgenti nucleari nel suo centro Bohr, partendo da Rutherford e dalla teoria quantistica maturata da Planck sviluppa un nuovo modello atomico. Quale di queste è un ipotesi dalla quale si origina il suo modello?(1pt) La quantizzazione della lunghezza d onda associata alla quantità di moto dell elettrone L emissione di energia sotto forma di pacchetti quando un elettrone passa da uno stato eccitato allo stato fondamentale la quantizzazione dell energia esclusivamente nel passaggio dal primo stato eccitato allo stato fondamentale La quantizzazione del momento angolare del nucleo Nel 1924 de Broglie estese alla materia il concetto del dualismo onda-corpuscolo: (2pt) La quantità di moto di una particella è uguale alla lunghezza d onda ad essa associata divisa per la costante di Planck la quantità di moto di una particella moltiplicata per la lunghezza d onda ad essa associata è uguale alla costante di Planck Il prodotto della quantita' di moto di una particella per la lunghezza d onda ad essa associata è uguale all inverso della costante di Planck La lunghezza d onda è uguale alla costante di Planck moltiplicata per la quantità di moto della particella ad essa associata. 6

A proposito della natura duale della luce. Quale delle seguenti affermazioni e` falsa? (1pt) la luce ha un comportamento ondulatorio la luce ha un comportamento corpuscolare la luce ha un comportamento ondulatorio ma non corpuscolare la luce ha un comportamento sia ondulatorio che corpuscolare Ad un certo istante il Tempo Siderale vale 23h 15m. Qual è l ascensione retta delle stelle che in quell istante transitano in meridiano? : (1 pt) 23h 00m 23h 15m 23h 30m 23h 45m Se sul piano focale di uno spettrografo a reticolo due righe spettrali risultano separate di 2 mm al primo ordine passando al secondo ordine le stesse righe saranno: (2pt) invertite separate di circa 4 mm sovrapposte separate di più di 10 mm Si puo` definire la lunghezza d'onda come la distanza tra: (1pt) due minimi consecutivi due massimi qualsiasi due minimi qualsiasi tra un massimo e un minimo consecutivi Un telescopio in montatura equatoriale ha l asse principale di movimentazione diretto verso: (1pt) lo Zenith il Mezzocielo il Polo l orizzonte Secondo il Principio di Huygens, ciascun punto di un fronte d'onda piano si comporta come: (2pt) una sorgente puntiforme secondaria di fronti d'onda sferici una sorgente puntiforme secondaria di fronti d'onda piani una sorgente puntiforme secondaria di fronti d'onda sferici solo se il fronte d'onda si propaga nel vuoto una sorgente puntiforme secondaria di fronti d'onda piani solo se il fronte d'onda si propaga sulla superficie di un liquido 7

Il fenomeno dell'interferenza : (1pt) si osserva in virtu` della natura corpuscolare della luce si osserva in virtu` della natura ondulatoria della luce non riguarda la luce nel caso della luce e` stato solo teorizzato ma non e` stato mai osservato La riga H-beta dell'idrogeno ha una lunghezza d'onda misurata in laboratorio di circa 4861 angstrom. Se in uno spettro di una stella simile al Sole misuriamo per H-beta la lunghezza d'onda di 4860 angstrom, possiamo dire che la stella: (1pt) si sta allontanando rispetto all'osservatore si sta avvicinando rispetto all'osservatore sta cambiando luminosità sta cambiando temperatura Che temperatura ha un corpo nero che emette il massimo di radiazione a circa λ = 1 µm?: (2pt) 290 K 2900 K 29000 K nessuna di queste Nell'inteferenza a due fenditure la distanza tra due massimi consecutivi : (2pt) cresce quando diminuisce la lunghezza d'onda cresce quando diminuisce la distanza tra le fenditure cresce quando aumenta la distanza tra le fenditure non dipende dalla lunghezza d'onda L'energia di un fotone: (1pt) e` inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda e` inversamente proporzionale alla frequenza non dipende dalla lunghezza d'onda non dipende dalla frequenza Una stella diventera' una Gigante Rossa quando avra' esaurito nel centro quale combustibile? (1pt) L'elio Il carbonio L'idrogeno L'ossigeno 8

L'effetto fotoelettrico e` un fenomeno: (2pt) che è stato osservato ma non è ancora stato spiegato che si osserva in virtu` della natura ondulatoria della luce che esclude la natura corpuscolare della luce che si spiega ammettendo l'esistenza dei fotoni Quando un fascio di luce colpisce una lastra metallica questa emette elettroni se: (1pt) la lunghezza d'onda della luce incidente e` inferiore ad un valore di soglia la lunghezza d'onda della luce incidente e` superiore ad un valore di soglia l'intensita` della luce incidente supera un valore di soglia la lastra metallica e` collegata ad una lampadina E` meno energetico un fotone di un fascio di luce: (1pt) X di microonde ultravioletta visibile Se facciamo incidere su un reticolo di 600 tratti per millimetro la luce di un laser blu e di un laser rosso osserveremo che: (1pt) rispetto all'ordine zero il primo ordine del laser blu e più distante di quello rosso tutti gli ordini si sovrappongono rispetto all'ordine zero il primo ordine del laser rosso e più distante di quello blu nessuna delle precedenti Qual è l altezza sull orizzonte di una stella di declinazione δ = 37 per un osservatore collocato al Polo Nord? : (1pt) 90 53 37 0 Raddoppiando il numero di tratti del reticolo di uno spettrografo : (2pt) raddoppiano gli ordini degli spettri si dimezza l'estensione dello spettro al primo ordine raddoppia l'estensione dello spettro all'ordine zero raddoppia l'estensione dello spettro al primo ordine 9