MAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA

Transkript

1 MAKRO- A MIKRO-

2 MAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA

3 STAV... (v dřívějším okamţiku) info o vnějším působení STAV... (v určitém okamţiku) ZÁKLADNÍ INFO O... (v tomto okamţiku) VŠCHNY DALŠÍ INFO O... (v tomto okamţiku) info o vnějším působení STAV... (v pozdějším okamţiku)......

4 V FYZIC (obecně): STAV... základní charakteristika / info VYŠTŘOVANÉHO OBJKTU předmětu našeho zájmu S ZADÁVÁ KVANTITATIVNĚ ( ~ hodnotami některých základních veličin)

5 KONKRÉTNÍ PŘÍKLAD: mechanika předmět našeho zájmu: částice základní charakteristika / info: Kde je; jak se pohybuje kvantitativní zadání: poloha r ; hybnost p v určitém okamţiku t 0 STAV ČÁSTIC r ( t 0 ); p t ) ( 0 VŠCHNY DALŠÍ INFO hodnoty všech dalších veličin např. ( t 0 ) POHYBOVÁ ROVNIC ( DYNAMICKÝ ZÁKON) 2. Newtonův zákon info o vnějším působení SILOVÝ ZÁKON v jiném okamţiku t STAV ČÁSTIC r (t); p... (t) např. (t)

6 LÁTKA SOUBOR ČÁSTIC

7 Příklady: KOLKTIVNÍ POHYB ČÁSTIC LÁTKY VLNA VLNA NA STRUNĚ VLNA NA VODNÍ HLADINĚ ZVUKOVÁ VLNA SVĚTLNÁ VLNA

8 ČÁSTIC VLNA m, p, p, POSTUPNÝ POHYB LÁTKY KMITAVÝ POHYB LÁTKY PŘNOS HMOTY, HYBNOSTI A NRGI PŘNOS HYBNOSTI A NRGI DOPAD DO TÉHOŢ MÍSTA DVOU (či více) ČÁSTIC VĚTŠÍ ÚČINK DVOU (či více) VLN VĚTŠÍ, MNŠÍ, NULOVÝ ÚČINK

9 SVĚTLNÁ VLNA LKTROMAGNTICKÁ VLNA nepotřebuje ke svému šíření látkové prostředí

10 vlnové vlastnosti mikroobjektů částicové vlastnosti záření LKTRODYNAMIKA některé vlastnosti elmag. záření MCHANIKA struktura látek, vlastnosti stavebních částic rovnováţné tepelné záření (1900 kvantová hypotéza) fotoelektrický jev (1905 světelná kvanta) Comptonův jev (1922 fotony) atomová spektra optická rtg γ (1885, 1890 ) existence atomů 1908 existence elektronů 1897 struktura atomů, 1896, 1897, 190_ jádro 1919 protony 1932 neutrony JADRNÁ FYZIKA 1911 obal 1913 Bohr ATOMOVÁ FYZIKA MIKROSVĚT ~ FYZIKA MIKROSVĚTA KVANTOVÁ FYZIKA de Broglieova hypotéza 1923 difrakce elektronů 1926 SUBJADRNÁ FYZIKA KVANTOVÁ LKTRODYNAMIKA KVANTOVÁ FYZIKA VLNOVÁ ( KVANTOVÁ) MCHANIKA

11 KLASICKÁ FYZIKA LÁTKA = ČÁSTIC SVĚTLO = LMAG. VLNĚNÍ KVANTOVÁ FYZIKA LÁTKA = MIKROOBJKTY SVĚTLO = FOTONY

12 KLASICKÁ FYZIKA KVANTOVÁ FYZIKA r ( t 0 ), p t ) ( 0 STAV v okamţiku t 0 ( r, t0) silový zákon F... vnější působení vnější pole 2. Newtonův zákon 2 d r m 2 d t F POHYBOVÁ ROVNIC Schrödingerova rovnice ( r, t) i t 2 ( r, t) V ( r, t) 2m ( r, t) r (t), p (t) STAV v okamţiku t ( r, t)

13 NĚKTRÉ KVANTOVÉ JVY

14 ROZHRANÍ KOV VNĚJŠÍ PROSTŘDÍ elektron kov vnější prostředí x V (x) x pravděpodobnost nalezení v místě x pravděpodobnost průchodu < 1 pravděpodobnost odrazu > 0 x PRONIKÁNÍ DO KLASICKY NDOSTUPNÉ OBLASTI NADBARIÉROVÝ ODRAZ

15 DVA KOVY ODDĚLNÉ MZIVRSTVOU elektron kov kov x V (x) x pravděpodobnost nalezení v místě x pravděpodobnost průchodu < 1 pravděpodobnost odrazu > 0 x TUNLOVÝ JV NADBARIÉROVÝ ODRAZ

16 KOVOVÝ VZORK V VNĚJŠÍM PROSTŘDÍ elektron elektron vnější prostředí kov vnější prostředí x V (x) x PRONIKÁNÍ DO KLASICKY NDOSTUPNÉ OBLASTI KVANTOVÁNÍ NRGI pravděpodobnost průchodu < 1 pravděpodobnost odrazu > 0 NADBARIÉROVÝ ODRAZ RZONANČNÍ ZÁCHYT

17 ATOM atomové jádro Z e r elektron e potenciální energie elektronu v poli atomového jádra: V Z e r 2 V r 0 KVANTOVÁNÍ NRGI

18 ATOMOVÉ JÁDRO mikroobjekt sloţený z protonů a neutronů nukleony INTRAKC LKTRICKÁ působí mezi kaţdými dvěma elektricky nabitými objekty JADRNÁ ( SILNÁ) působí mezi kaţdými dvěma nukleony kaţdými dvěma mikroobjekty sloţenými z nukleonů V L (r) V JAD (r) r r

19 neutron neutron proton neutron jádro neutron proton proton jádro proton jádro jádro V (r) RZONANČNÍ ZÁCHYT V (r) RZONANČNÍ ZÁCHYT r TUNLOVÝ JV r KVANTOVÁNÍ NRGI KVANTOVÁNÍ NRGI

20 A P L I K A C spektrální analýza laser makrostrukturní analýza mikrostrukturní analýza radioaktivita jaderná energetika zbraně ASTROFYZIKA KOSMOLOGI CHMI FYZIKA KOND. STAVU polovodiče mikroelektronika (MIKRO)BIOLOGI částicová optika elektronový mikroskop genové inţenýrství TCHNICKÉ APLIKAC LÉKAŘSKÉ APLIKAC ZÁKLADNÍ VÝZKUM