Jakýkoliv mechanismus částice urychluje, měl by splňovat několik empiricky daných
|
|
- Vlasta Kadlecová
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Kapitola 2 Urychlení kosmického záření V této kapitole odvodímy obecně platné principy, které se pravděpodobně uplatňují při urychlování částic kosmického záření. Uvádím pravděpodobně proto, že přesný způsob urychlování částic všech energií doposud znám není. Jakýkoliv mechanismus částice urychluje, měl by splňovat několik empiricky daných kritérií: Netermálním vznik kosmického záření, t.j. ne pouze zahřátím hmoty na velmi vysoké teploty. To lze snadno nahlédnout, pokud odhadneme, jakých teplot by zdrojový objekt musel dosahovat, aby částice měly kinetickou energii v oboru energií kosmického záření. Částice ideálního plynu mají při teplotě T kinetickou energii E k =3/2 k B T, kde k B 8, ev/k. K dosažení energií >1 MeV je tak třeba teplot vyšších než K, což jsou nerealistické teploty, které zatím ve vesmíru pozorovány nebyly. Je tedy zřejmé, že částice musí být urychlovány jiným způsobem. Univerzalita tvaru spektra kosmického záření. Je pozoruhodné, že spektrum je popsáno mocninným zákonem v celém svém rozsahu, přičemž parametry tohoto zákona se s energií mění jen nepatrně.tento fakt naznačuje,že urychlování v celém energetickém oboru může být způsobeno jedním typem procesu, který navíc musí být univerzální na velkém oboru časových, prostorových i energetických měřítek. Dostatečně silné zdroje z pozorování víme, že doba života kosmického záření v naší Galaxii je konečná a KZ pak uniká nebo interaguje. Pokud existuje rovnováha, je nutné, aby existoval jeden či více dostatečně silných zdrojů, které budou tento únik kompenzovat. V naší Galaxii tedy musí kosmické záření vznikat rychleji než erg/s. Bottom-up scénář částice kosmického záření by měly být normální hmotou urychlenou na vysoké energie. Alternativně by mohly vznikat v top-down procesu rozpadem velmi těžkých exotických částic. Tento scénář se však zdá být vyloučen současnými pozorováními (nejsou pozorovány extrémně energetické fotony, které by rozpady provázely a zastoupení prvků v kosmickém záření je podobné tomu ve Sluneční soustavě). 17
2 Urychlení kosmického záření 2.1 Obecné principy urychlování částic ve vesmíru Zdroje energie Hustota energie kosmického záření v naší Galaxii tvoří významný podíl celkové hustoty energie (srovnatelný např. s celkovou energií magnetického pole Galaxie). Je proto potřeba hledat odpovídající zdroje, které by mohly tuto energii poskytnout: Kinetická energie (a) posuvná kinetická energie např. rázových vln a pohybujících se mračen hmoty, (b) rotační energie neutronových hvězd a černých děr Gravitační energie potenciální energie v okolí masivních černých děr (aktivní galaktická jádra), kup galaxií Elekromagnetická energie turbulentní magnetická pole v Galaxii, komprese, elektromagnetické pole v okolí neutronových děr Energii z těchto zdrojů je třeba elektromagneticky Lorentzovou silou F L = q(e+1/c v B) přenést na energii kosmického záření. Urychlení přímo gravitační interakcí je ve většině případů zanedbatelné Urychlení magnetickým polem Ve vesmírném prostředí mohou být částice elektromagneticky urychlovány téměř výlučně magnetickým polem, protože elektrická pole jsou ve vesmíru v makroskopických měřítkách efektivně stíněná. Přímo lze sice částice urychlovat pouze elektrickým polem E, které částici urychluje přímo ve směru siločar elektrického pole, nezávisle na směru letu částice. Komplikaci však působí to, že mezihvězdný prostor je převážně vyplněn vodivým plazmatem, které efektivně odstiňuje elektrická pole na dostatečně velkých vzdálenostech. Stínění elektrického náboje (a elektrického pole) lze kvantitativně odhadnout vztahem pro Debyovou délkou λ D. Ta charakterizuje vzdálenost, za kterou jsou již jakákoliv elektrická pole efektivně odstíněna. Závisí primárně na teplotě T a hustotě elektronů n e : λ D = ɛ 0 k B T, (2.1) n e qe 2 T/1K 69 m n e /1 m 3 kde q e je náboj elektronu a ɛ 0 permitivita vakua. Je zřejmé, že s rostoucí hustotou nositelů náboje se zmenšuje vzdálenost, na níž ještě elektrická pole hrajou roli. Hodnoty Debyovy délky pro několik typických prostředí jsou uvedeny v tabulce 2.1. Z nich je zřejmé, že v mezihvězdném prostoru mohou makroskopická E-pole existovat maximálně na úrovni 10 m, v mezigalaktickém prostoru 100 km. Kvůli stínění elektrického pole ve vesmíru probíhá urychlení většinou na magnetických polích. Výjimku tvoří několik specifických případů jako jsou magnetosféry neutronových hvězd nebo oblasti v okolí černých děr. 18
3 Prostředí Hustota [m 3 ] Teplota [K] Debyova délka [m] Mezigalaktický prostor Mezihvězdný prostor Tokamak Jádro hvězdy Tabulka 2.1: Debyova délka pro různé charakteristické typy prostředí 2.2 Jednorázové urychlení Urychlení může probíhat v jednom procesu, při kterém částice spojitě nabývá energii, např. při průchodu potenciálovým rozdílem v okolí neutronových hvězd. Urychlení indukovaným elektrickým polem Již bylo zmíněno, že makroskopická elektrostatická pole se ve vesmíru téměř nevyskytují. Existují však prostředí, kde pohybující se velmi silné magnetické pole může pole elektrické intenzity indukovat dynamicky, např. v okolí rotující neutronové hvězdy, pulsaru. Velikost indukovaného elektrického pole můžeme určit z integrálního Faradayova zákona: E dl = Φ B t, kde Φ B = B n ds je magnetický tok plochou S o normále n. Poznámka: Faradayův zákon přímo vyplývá z Maxwellovy rovnice E = B t použitím Stokesova vzorce, podle něhož E dl = ( E) n ds. Křivku, podél níž se elektrické pole indukuje, si pro jednoduchost znázorníme jako čtverec o straně délky L. Pak bude platit 4EL = L 2 B t. Čím rychleji se magnetické pole mění, tím větší je velikost indukovaného pole. Minimální doba t min, za kterou se magnetické pole v dané ploše změní, můžeme odhadnout jako 19
4 Urychlení kosmického záření t min = L/c. Po dosazení a výpočtu energie odpovídající maximální hodnotě elektrické intenzity 1 dostáváme maximální energii E max částice o náboji Ze: E max = ZeEdx = ZeBcL V případě rotující neutronové hvězdy je magnetické pole B 10 6 TaL 100 km. Maximální dosažitelná energie pak je např. pro protony: E max = ev. (2.2) 2.3 Stochastické urychlení Na rozdíl od jednokrokového urychlení zde jde o stochastický proces, při kterém častice v mnoha jednotlivých krocích získávají postupně energii. V každém kroku mohou částice energii i ztratit, ale statisticky musí být pravděpodobnější energetický zisk. V takovém případě může urychlení trvat velmi dlouho a závisí na tom, zda je dostatečně rychlé,aby vykompenzovalo případné energetické (např. radiační) ztráty. Příkladem stochastického urychlení je i Fermiho urychlení diskutované dále v oddílu Hillasova podmínka V případě postupného urychlení ve více krocích je částici třeba ve zdroji urychlujícího pole držet (konfinovat) dostatečně dlouho dostatečně velkým magnetickým polem. Pokud je v objektu B-pole slabé, musí jej vykompenzovat jeho prostorový rozměr. Dostáváme tak přirozenou, tzv. Hillasovu podmínku (Hillas, 1984) na minimální velikost a B-pole pro dosažení energie E: E E max =10 18 ev Z ( )( ) B L. (2.3) 1 µg 1kpc Tato podmínka je samozřejmě pouze podmínkou nutnou a nikoliv dostačující pro urychlení na danou energii. Na obr. 2.1 jsou znázorněné jednotlivé potenciální urychlovače částic. Aby mohly urychlit částici na odpovídající energii, musí se nutně nad nakreslenou závislostí. 2.4 Fermiho urychlení Fermiho urychlení je zatím nejuznávanějším modelem, který popisuje přenos kinetické energie zmagnetizovaných oblaků plazmatu nebo rázové vlny na energii KZ částice. Jde o stochastické urychlení, které navrhnul Enrico Fermi v dnes již klasické práci Fermi (1949). Fermiho základní jednoduchá myšlenka přišla jako odpověd ve snaze vyvrátit tvrzení Edwarda Tellera, že kosmické záření musí být pouze slunečního původu. 1 Zde E max se týká energie, zatímco samotné E značí elektrickou intenzitu. 20
5 Obrázek 2.1: Hillasův diagram zobrazující minimální velikost a magnetické pole objektu nutné k urychlení částice nad danou energii. Graf přejat z Kotera and Olinto (2011) Fermiho urychlení druhého řádu Podle této hypotézy jsou částice urychlovány interakcemi s mračny zmagnetizovaného plynu, pohybujícími se v mezihvězdném prostoru. KZ do těchto mračen proniká, difuzí v nich se isotropizuje a vylétá v náhodném směru. Celý proces probíhá efektivně jako odraz od magnetického zrcadla. Částice získá energii, pokud jde o čelní srážku a energii ztrácí, pokud jde o zadní srážku. Statisticky jsou čelní srážky v isotropním prostřední pravděpodobnější a proto v průměru dochází k energetickému zisku. Poznámka: Základní myšlenku lze ilustrovat analogií s hrou tenisovou raketou. V laboratorním systému rakety platí, že míček přilétající na raketu rychlostí v 1 se odrazí (v ideálním případě) stejnou rychlostí v opačné m s m ě r u v 2 = v 1. Samotná raketa se ale vůči kurtu a divákům pohybuje rychlostí V.Vsystému diváků má tudíž míček při dopadu na raketu rychlost v 1 = v 1 V apo odpálení hráčem rychlost v 2 = (v 2 V )=V + v 1 = v 1 +2V.Míčekmápo odpálení v systému diváků rychlost o 2V větší než předtím. Pokud bude mít raketa opačný směr a bude se před odpálením pohybovat ve směru od míčku pryč, zpomalí se míček na rychlost v 2 = v 1 2V. Kvantitativní popis Pohyb částice skrz zmagnetizovaný oblak plynu je znázorněn na obr Částice o energii E 1 v laboratorním systému pozorovatele vletí do oblaku o rychlosti V = V,kdese 21
6 Urychlení kosmického záření "#$%&'!! Obrázek 2.2: Fermiho urychlení na oblaku zmagnetizovaného plynu. Častice se v něm difúzí isotropizuje a podle úhlu vletu a výletu oproti směru pohybu oblaku energií bud získává nebo ztrácí pohybuje difúzním pohybem. Přitom částice v laboratorním systému oblaku interaguje pouze elasticky (kvůli velké hmotnosti oblaku) a neztrácí energii, proto v tomto systému E 1 = E 2. Změní však přitom směr, proto E 2 E 1. Energii E 1 určíme Lorentzovou transformací E 1 do čárkovaného systému oblaku. Pro Lorentzovu transformaci čtyřhybnosti P 1 =(E 1 /c, p) platí: P 1 = Λ P 1, kde Λ je matice Lorentzovy transformace: γ βγ 0 0 βγ γ 0 0 Λ = Pro transformaci energie částice do klidového systému oblaku pak platí: E 1 = γ ( E 1 V p 1 ), kde p 1 = p 1 cos θ 1 = E 1 v 1 /c 2 cos θ 1. Energie částice při výletu z oblaku E 2 = E 1, jelikož předpokládáme pouze elastické rozptyly na magnetických polích. Hledanou energii E 2 po výletu z oblaku pak určíme zpětnou transformací do původního systému pozorovatele: ( E 2 = γe 2 1+ V ) v 2 cos θ c 2 2 Dosadíme E 2 a použijeme relativistického limitního přiblížení, kdy v 1,2 c. Pak: 22 E 2 = γ 2 E 1 (1 β cos θ 1 )(1 + β cos θ 2 ).
7 Rychlost β = V/c je rychlostí oblaku vzhledem k laboratornímu systému. Pro změnu energie částice pak platí: E E = E 2 E 1 E 1 = 1 β cos θ 1 + β cos θ 2 β cos θ 1 cos θ 2 1 β 2 1 (2.4) Směr výletu částice v čárkovanému klidovém systému oblaku je isotropní, proto cos θ 2 = 0avztahsezjednodušína: E E = γ2 β(β cos θ 1 ) (2.5) Z této rovnice je zřejmé, v jakém případě částice energii získává a v jakém ztrácí. Připomeňme, že úhel θ 1 je úhel, který svírá vektor rychlosti magnetického oblaku a vektor rychlosti vlétávající částice (viz obr. 2.2). Pro θ (π/2, 3/2π) jde o čelní srážku a E je vždy kladné. Pro θ ( π/2, π/2), tedy v případě zadní srážky, částice energii s velkou pravděpodobností ztratí, jelikož β je typicky velmi malá (jde o rychlost oblaku, ne částice). Čelní srážky jsou však statisticky pravděpodobnější, proto dochází v průměru k energetickému zisku. K výpočtu této střední hodnoty je potřeba výraz cos θ 1 zprůměrovat přes úhel θ 1 : cos dn θ1 dω cos θ 1 = dω dn dω, dω kde (dn/dω)/ dn/dω) je normalizovaná hustota pravděpodobnosti srážky částice s oblakem pod úhlem θ. Ta závisí na vzájemné rychlosti obou objektů jako: dn (1 dω(θ, φ) Vu ) cos θ, kde u je rychlost částice a V rychlost oblaku. Po dosazení pak dostáváme cos θ = 1/3 V/u. V ultrarelativistické limitě, kdy u cje cos θ = 1/3β. Celkově tedy z rovnice (2.5) plyne pro střední energetický získ při jedné interakci částice s oblakem: E = 4 E 3 β2. (2.6) Energetický zisk 2 je tudíž úměrný β 2,kdeβ 1, protože typická rychlost oblaků v meziihvězdném prostoru není relativistická (β 10 4 ). Spektrum urychlených částic Pokud je energetický zisk částice za jednotku času během urychlování úměrný její energii, má spektrum urychlených částic tvar mocninného zákona. Toto obecné tvrzení lze 2 V předchozím výrazu jsme použili plausibilní přiblížení, kdy γ 1, což je pro nerelativistické rychlosti oblaků plynu realistický předpoklad. 23
8 Urychlení kosmického záření odvodit použitím transportní rovnice (viz oddíl 5.3. Ta má ve zjednodušeném případě se zanedbáním jaderných interakcí, rozpadů a zdrojů tvar: 0= N(E) [b(e)n(e)] E τ esc Zde b(e) de/dt popisuje energetické ztráty. Pokud jsou energetické ztráty úměrné energii částice, t.j. b(e) = αe, pak má transportní rovnice řešení ve tvaru mocninného zákona: N(E) =ke x, kde x =1+ 1 ατ esc. (2.7) Spektrum částic urychlených tímto způsobem má opravdu mocninný tvar (což je jednou z podmínek na mechanismus urychlení viz úvod této kapitoly). Nedostatky Fermiho urychlení druhého řádu Tento mechanismus sice popisuje kvalitativně správně pozorované spektrum, má ale několik závažných nedostatků, kvůli kterým se usuzuje, že pravděpodobně není hlavním produkčním mechanismem: Nízká efektivita Energetický zisk je úměrný pouze β 2,kdeβ 1. Je tudíž v každém kroku velmi malý a je potřeba velmi mnoho kroků na urychlení na vysoké energie. Pomalý zisk energie je ve většině realistických případů převážen energetickými ztrátami. Stále je však možné, že produkuje kosmické záření o relativně nižších energiích v některých specifických astrofyzikálních prostředích, např. v turbulentním magnetickém poli uvnitř kup galaxií. Neuniverzálnost spektrálního indexu Odvozený spektrální index x = ατ esc závisí na několika parametrech, které nejsou univerzálních v širokém energetickém prostorovém spektru. Těžko by tak bylo možné produkovat spektrum kosmického záření, které je na tak velkém dynamickém rozsahu energií i toků téměř stejného tvaru Fermiho urychlení prvního řádu Nízká efektivita Fermiho urychlení druhého řádu je způsobena existencí zadních srážek, které způsobují ztrátu energie. Modifikací tohoto mechanismu je Fermiho urychlení prvního ř á d u 3, které probíhá silných rázových vlnách, kde jsou silně preferovány pouze čelní srážky. Bylo navrženo v 70. letech 20. století současně několika teoretickými skupinami (Krymskii, 1977; Axford et al., 1977; Bell, 1978; Blandford and Ostriker, 1978). Rázová vlna je vlnou, která se šíří nadzvukovou rychlostí, t.j. rychlostí vyšší, než je rychlost šíření tlakových vln v daném prostředí. Na rozhraní rázové vlny dochází ke skokovému zvýšení tlaku, hustoty a teploty za vlnou a zároveň snížení relativní rychlosti materiálu vůči rázové vlně. Kinetická energie rázové vlny se tak přeměňuje v tepelnou 3 Často bývá nazýváno difúzním urychlením na rázových vlnách, v anglické literatuře pak diffusive shock acceleration. 24
9 energii strhávaného materiálu za rázovou vlnou. Více podrobností k rázovým vlnám viz oddíl E. Silné rázové vlny jsou takové, které se pohybují rychlostí výrazně přesahující rychlost zvuku v daném prostředí, t.j. M 1, kde M je Machovo číslo. Zvuk jakožto perturbace tlaku se v prostředí šíří rychlostí c s danou tlakem a hustotou vztahem: c s = P ρ. (2.8) Pro plyn s polytropickou stavovou rovnicí P = Kρ γ,kdeγ =5/3 v případě jednoatomového plynu, pak dostáváme rychlost zvuku: c s = Machovo číslo, charakterizující sílu rázové vlny, pak je: M v c s = 5 P 3 ρ. (2.9) 3 ρv 2 5 P. (2.10) Podmínky před a za rázovou vlnou dávají do vztahu Rankine-Hugoniotovy podmínky: ρ 1 v 1 = ρ 2 v 2 F hmota (2.11) P 1 + ρ 1 v1 2 = P 2 + ρ 2 v2 2 F mom (2.12) 1 2 v P 1 = 1 2 ρ 1 2 v P 2 E (2.13) 2 ρ 2 (2.14) Tyto podmínky vycházejí ze zákona zachování hmoty, hybnosti a energie při proudění plynů. Jejich odvození je možné nalézt např. v klasické práci Landau and Lifshitz (1959). S jejich pomocí lze např. odvodit rychlost strhávání mezihvězdného materiálu rázovou vlnou. Rychlost rázové vlny označíme V s. Materiál je pak rázovou vlnou strháván rychlostí 3/4 V s. Oblast za rázovou vlnou nazýváme downstream (dolní tok) a oblast před ní upstream (horní tok) 4. Z obrázku 2.3 je zřejmé, že při průchodu rázovou vlnou oběmi směry částice naráží na materiál v čelních kolizích a proto při každém průchodu získávají energii E. Po zprůměrování pravděpodobností průchodu rázovou vlnou pod různými úhly dostáváme střední energetický zisk: E = 4 β, (2.15) E 3 kde β =(v 2 v 1 )/c. 4 Přesněji oblast upstream poznáme tak, že v klidovém systému rázové vlny materiál v této oblasti proudí od rázové vlny pryč a v oblasti downstream proudí směrem k rázové vlně podobně jako u horního a dolního toku řeky. 25
10 Urychlení kosmického záření!! "'$%&! #$%&! "#$%&! '$%&! Obrázek 2.3: Schematické znázornění Fermiho urychlení prvního řádu na rázových vlnách. Vlevo: Znázornění toku plynu v klidovém systému rázové vlny. Plyn z horního toku do rázové vlny vtéká, plyn v horním toku proudí směrem od rázové vlny. Uprostřed: Klidový systém horního toku (t.j. plynu, který ještě rázová vlna nezasáhla). Částice v klidu v tomto systému se srážejí čelní srážkou s materiálem za rázovou vlnou, který k nim proudí rychlostí 3/4V, odráží se od magnetických turbulencí v tomto materiálu a získávají odpovídající energii. Vpravo: Klidový systém dolního toku (t.j. materiálu strženého rázovou vlnou). Částice unášené tímto systémem za rázovou vlnou se střetávají s materiálem před rázovou vlnou opět rychlostí 3/4V a získávají stejnou energii. Při průchodu rázovou vlnou oběma směry tedy částice prodělávají čelní srážku s magnetickými turbulencemi na druhé straně, během níž energii získávají. 26
11 Spektrum urychlených částic Na základě jednoduchých argumentů můžeme odhadnout spektrum částic urychlených Fermiho mechanismem 1. řádu. Využijeme k tomu znalost: Střední energetický zisk během jednoho kroku ξ E/E 0. V našem případě je ξ =1+ 4 U, kde U = v 3 c 2 v 1 je rozdíl rychlostí materiálu před a za vlnou, t.j. U =3/4 V s. Pravděpodobnost P úniku částice ze systému. Částice je vždy v daném prostředí isotropizována interakcemi na magnetických turbulencích. Proto koná spolu s okolním prostředím posuvný pohyb. V oblasti horního toku se takto k rázové vlně přibližuje, v dolním toku se od ní v průměru vzdaluje rychlostí 1/4V s. Částice tak ze systému unikají frekvencí 1/4 NV s částic za jednotku času. Zároveň za jednotku času projde rázovou vlnou 1/4 N c částic (vyplývá z klasické kinetické teorie pro částice pohybující se rychlostí c). Pravděpodobnost úniku částice ze systému za jednotku č a s u j e t a k : (1 P )= 1/4 NV s 1/4 N c = V s/c, kde P je pravděpodobnost, že částice v systému zůstává. Vzhledem k nerelativistickým rychlostem V s je procento unikajicích částic velmi nízké. Po k krocích je energie částice E(k) =E 0 ξ k a počet částic o energii >E(k) poklesne na N(k) =N 0 P k. Pak platí: ln(n/n 0 ) ln(e/e 0 ) = ln P ln ξ, a pro počet částic o energii >Etak: N(> E)=N 0 ( E E 0 ) ln P/ln ξ. Diferenciální spektrum pak dostaneme derivací: ln P 1+ N(E) =a E ln ξ de. (2.16) Pro nerelativistické rychlosti rázových vln platí aproximace: ( ln P = ln 1 V ) s c ( ln ξ = ln 1+ V ) s c ln P aproto ln ξ Diferenciální spektrum pak má univerzální tvar: V s c V s c 1. (2.17) N(E) E 2 de. (2.18) 27
12 Urychlení kosmického záření The maximum energy that can be obtained by the Fermi acceleration in non-relativistic shocks (as found for instance in SNRs or large scale structure formation shocks) can be estimated (Lagage and Cesarsky, 1983) as: ( ) B E max = Z GeV. (2.19) 10 5 G For a quantitative illustration in the example of a galaxy cluster (B 5 µg see section add reference!!!), the maximum energy of a proton can be approximately E max ev. 2.5 Shrnutí kapitoly Urychlení KZ Absence makroskopických elektrických polí ve vesmíru Urychlení magnetickým polem, které zprostředkovává přenos kinetické energie materiálu ve vesmíru na částice KZ Urychlení jednorázové např. v okolí pulsaru nebo stochastické v mnoha krocích (např. Fermiho urychlení) Fermiho urychlení 2. řádu Princip odrazu od zmagnetizovaného oblaku plynu Produkuje mocninné spektrum Nevýhodou je jeho neefektivita. Při vyšších energií dominují ztráty. Mocninné spektrum není univerzální Fermiho urychlení 1. řádu Urychlení na silných rázových vlnách Mocninné spektrum Efektivní urychlení, spektrální index 2, 0 je univerzální a odpovídá pozorováním Například na rázových vlnách pozůstatků supernov, kup galaxií a ve výtryscích aktivních galaktických jader 28
13 Literatura W. I. Axford, E. Leer, and G. Skadron. The Acceleration of Cosmic Rays by Shock Waves. In International Cosmic Ray Conference, volume 11 of International Cosmic Ray Conference, pages132 +,1977. A. R. Bell. The acceleration of cosmic rays in shock fronts. II. MNRAS, 182: , February R. D. Blandford and J. P. Ostriker. Particle acceleration by astrophysical shocks. ApJ, 221:L29 L32, April doi: / E. Fermi. On the Origin of the Cosmic Radiation. Physical Review, 75: , April doi: /PhysRev A. M. Hillas. The Origin of Ultra-High-Energy Cosmic Rays. ARA&A, 22: , doi: /annurev.aa K. Kotera and A. V. Olinto. The Astrophysics of Ultrahigh Energy Cosmic Rays. ArXiv e-prints, January2011. G. F. Krymskii. A regular mechanism for the acceleration of charged particles on the front of a shock wave. Soviet Physics Doklady, 22:327 +, June P. O. Lagage and C. J. Cesarsky. The maximum energy of cosmic rays accelerated by supernova shocks. A&A, 125: , September L. D. Landau and E. M. Lifshitz. Fluid mechanics. Oxford:PergamonPress,
Urychlení KZ. Obecné principy, Fermiho urychlení, druhý řád, první řád, spektrum
Urychlení KZ Obecné principy, Fermiho urychlení, druhý řád, první řád, spektrum Obecné principy Netermální vznik nekompatibilní se spektrem KZ nerealistické teploty E k =3/2 k B T, Univerzalita tvaru spektra
VíceKosmické záření. Dalibor Nedbal ÚČJF.
Kosmické záření Dalibor Nedbal ÚČJF nedbal@ipnp.troja.mff.cuni.cz http://www-ucjf.troja.mff.cuni.cz/~nedbal/cr Souhrn minulé přednášky Historie Fenomenologie spektrum nejvyšší energie Intenzita KZ Tok
VíceUrychlování částic ve vesmíru aneb záhadné extrémně energetické kosmické záření
Urychlování částic ve vesmíru aneb záhadné extrémně energetické kosmické záření Pozorování kosmického záření Kosmické záření je proud převážně nabitých částic, které dopadá na zeměkouli z kosmického prostoru.
VíceZáření KZ. Význam. Typy netermálního záření. studium zdrojů a vlastností KZ. energetické ztráty KZ. synchrotronní. brzdné.
Zářivé procesy Podmínky vyzařování, Larmorův vzorec, Thomsonův rozptyl, synchrotronní záření, brzdné záření, Comptonův rozptyl, čerenkovské záření, spektum zdroje KZ Záření KZ Význam studium zdrojů a vlastností
VíceZÁŘENÍ V ASTROFYZICE
ZÁŘENÍ V ASTROFYZICE Plazmový vesmír Uvádí se, že 99 % veškeré hmoty ve vesmíru je v plazmovém skupenství (hvězdy, mlhoviny, ) I na Zemi se vyskytuje plazma, např. v podobě blesků, polárních září Ve sluneční
VícePříklady Kosmické záření
Příklady Kosmické záření Kosmické částice 1. Jakou kinetickou energii získá proton při pádu z nekonečné výšky na Zem? Poloměr Zeměje R Z =637810 3 maklidováenergieprotonuje m p c 2 =938.3MeV. 2. Kosmickékvantum
VíceTheory Česky (Czech Republic)
Q3-1 Velký hadronový urychlovač (10 bodů) Než se do toho pustíte, přečtěte si prosím obecné pokyny v oddělené obálce. V této úloze se budeme bavit o fyzice částicového urychlovače LHC (Large Hadron Collider
Vícemagnetickým polem, které zakřivuje jejich dráhu. Míra, jakou je částice magnetickým
Kapitola 5 Šíření 5.1 Pohyb částic v magnetickém poli Nabité částice kosmického záření jsou v mezihvězdném i mezigalaktickém prostoru ovlivňovány magnetickým polem, které zakřivuje jejich dráhu. Míra,
VíceDualismus vln a částic
Dualismus vln a částic Filip Horák 1, Jan Pecina 2, Jiří Bárdoš 3 1 Mendelovo gymnázium, Opava, Horaksro@seznam.cz 2 Gymnázium Jeseník, pecinajan.jes@mail.com 3 Gymnázium Teplice, jiri.bardos@post.gymtce.cz
VíceOpakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu
11. Polovodiče Polovodiče jsou krystalické nebo amorfní látky, jejichž elektrická vodivost leží mezi elektrickou vodivostí kovů a izolantů a závisí na teplotě nebo dopadajícím optickém záření. Elektrické
VíceObjev gama záření z galaxie NGC 253
Objev gama záření z galaxie NGC 253 Dalibor Nedbal ÚČJF, Kosmické záření (KZ) Otázky Jak vzniká? Kde vzniká? Jak se šíří? Vysvětlení spektra? Paradigma KZ ze supernov (SN) Pokud platí, lze očekávat velké
VíceUrychlovače částic principy standardních urychlovačů částic
Urychlovače částic principy standardních urychlovačů částic Základní info technické zařízení, které dodává kinetickou energii částicím, které je potřeba urychlit nabité částice jsou v urychlovači urychleny
VícePrincip metody Transport částic Monte Carlo v praxi. Metoda Monte Carlo. pro transport částic. Václav Hanus. Koncepce informatické fyziky, FJFI ČVUT
pro transport částic Koncepce informatické fyziky, FJFI ČVUT Obsah Princip metody 1 Princip metody Náhodná procházka 2 3 Kódy pro MC Příklady použití Princip metody Náhodná procházka Příroda má náhodný
VíceOptické spektroskopie 1 LS 2014/15
Optické spektroskopie 1 LS 2014/15 Martin Kubala 585634179 mkubala@prfnw.upol.cz 1.Úvod Velikosti objektů v přírodě Dítě ~ 1 m (10 0 m) Prst ~ 2 cm (10-2 m) Vlas ~ 0.1 mm (10-4 m) Buňka ~ 20 m (10-5 m)
VíceRelativistická kinematika
Relativistická kinematika 1 Formalismus čtyřhybnosti Pro řešení relativistických kinematických úloh lze často s výhodou použít formalismus čtyřhybnosti. Čtyřhybnost je čtyřvektor, který v sobě zahrnuje
VícePřijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015
Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 205 Studijní program: Studijní obory: Fyzika FFUM Varianta A Řešení příkladů pečlivě odůvodněte. Příklad (25 bodů) Pro funkci f(x) := e x 2. Určete definiční
VíceDetekce nabitých částic Jak se ztrácí energie průchodem částice hmotou?
Detekce nabitých částic Jak se ztrácí energie průchodem částice hmotou? 10/20/2004 1 Bethe Blochova formule (1) je maximální možná předaná energie elektronu N r e - vogadrovo čislo - klasický poloměr elektronu
VíceTERMIKA II. Stacionární vedení s dokonalou i nedokonalou izolací; Obecná rovnice vedení tepla; Přestup a prostup tepla;
TERMIKA II Šíření tepla vedením, prouděním a zářením; Stacionární vedení s dokonalou i nedokonalou izolací; Nestacionární vedení tepla; Obecná rovnice vedení tepla; Přestup a prostup tepla; 1 Šíření tepla
VíceKosmické záření. Dalibor Nedbal ÚČJF nedbal(at)ipnp.troja.mff.cuni.cz.
Kosmické záření Dalibor Nedbal ÚČJF nedbal(at)ipnp.troja.mff.cuni.cz http://www-ucjf.troja.mff.cuni.cz/~nedbal/cr Shrnutí E pole poh. náboje má dvě složky 1 E vel R [ závisí na Dominuje pro R ~ E rad n
VíceOd kvantové mechaniky k chemii
Od kvantové mechaniky k chemii Jan Řezáč UOCHB AV ČR 19. září 2017 Jan Řezáč (UOCHB AV ČR) Od kvantové mechaniky k chemii 19. září 2017 1 / 33 Úvod Vztah mezi molekulovou strukturou a makroskopickými vlastnostmi
VícePříklad 3 (25 bodů) Jakou rychlost musí mít difrakčním úhlu 120? -částice, abychom pozorovali difrakční maximum od rovin d hkl = 0,82 Å na
Přijímací zkouška z fyziky 01 - Nav. Mgr. - varianta A Příklad 1 (5 bodů) Koule o poloměru R=10 cm leží na vodorovné rovině. Z jejího nejvyššího bodu vypustíme s nulovou počáteční rychlostí bod o hmotností
VíceSkalární a vektorový popis silového pole
Skalární a vektorový popis silového pole Elektrické pole Elektrický náboj Q [Q] = C Vlastnost materiálových objektů Interakce (vzájemné silové působení) Interakci (vzájemné silové působení) mezi dvěma
VíceO tom, co skrývají centra galaxíı. F. Hroch. 26. březen 2015
Kroužíme kolem černé díry? O tom, co skrývají centra galaxíı F. Hroch ÚTFA MU, Brno 26. březen 2015 Kroužíme kolem černé díry? Jak zkoumat neviditelné objekty? Specifika černých děr Objekty trůnící v centrech
VíceElementární částice. 1. Leptony 2. Baryony 3. Bosony. 4. Kvarkový model 5. Slabé interakce 6. Partonový model
Elementární částice 1. Leptony 2. Baryony 3. Bosony 4. Kvarkový model 5. Slabé interakce 6. Partonový model I.S. Hughes: Elementary Particles M. Leon: Particle Physics W.S.C. Williams Nuclear and Particle
Víceplochy oddělí. Dále určete vzdálenost d mezi místem jeho dopadu na
Přijímací zkouška z fyziky 01 - Nav. Mgr. - varianta A Příklad 1 (5 bodů) Koule o poloměru R=10 cm leží na vodorovné rovině. Z jejího nejvyššího bodu vypustíme s nulovou počáteční rychlostí bod o hmotností
VíceKinetická teorie ideálního plynu
Přednáška 10 Kinetická teorie ideálního plynu 10.1 Postuláty kinetické teorie Narozdíl od termodynamiky kinetická teorie odvozuje makroskopické vlastnosti látek (např. tlak, teplotu, vnitřní energii) na
VíceElektromagnetické pole je generováno elektrickými náboji a jejich pohybem. Je-li zdroj charakterizován nábojovou hustotou ( r r
Záření Hertzova dipólu, kulové vlny, Rovnice elektromagnetického pole jsou vektorové diferenciální rovnice a podle symetrie bývá vhodné je řešit v křivočarých souřadnicích. Základní diferenciální operátory
VíceKovy - model volných elektronů
Kovy - model volných elektronů Kovová vazba 1. Preferuje ji většina prvků vyskytujících se v přírodě. Kov je tvořen kladně nabitými ionty (s konfigurací vzácného plynu) a relativně velmi volnými elektrony.
VíceŘešení úloh krajského kola 60. ročníku fyzikální olympiády Kategorie A Autoři úloh: J. Thomas (1, 2, 3), V. Vícha (4)
Řešení úloh krajského kola 60. ročníku fyzikální olympiády Kategorie A Autoři úloh: J. Thomas 1,, ), V. Vícha 4) 1.a) Mezi spodní destičkou a podložkou působí proti vzájemnému pohybu síla tření o velikosti
VíceTERMODYNAMIKA Ideální plyn TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.
TERMODYNAMIKA Ideální plyn TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY. Ideální plyn je zjednodušená představa skutečného plynu. Je dokonale stlačitelný
Více(1 + v ) (5 bodů) Pozor! Je nutné si uvědomit, že v a f mají opačný směr! Síla působí proti pohybu.
Přijímací zkouška na navazující magisterské studium - 017 Studijní program Fyzika - všechny obory kromě Učitelství fyziky-matematiky pro střední školy, Varianta A Příklad 1 (5 bodů) Těleso s hmotností
VíceELEKTROMAGNETISMUS ELEKTRO MAGNETISMUS
ELEKTROMAGNETISMUS ELEKTRO MAGNETISMUS úvodní poznámky klasický elektromagnetismus: ve smyslu nekvantový, tj. všechny veličiny měřitelné s libovolnou přesností klasická teorie měla dnešní podobu již před
VícePlazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu
Plazmové metody Základní vlastnosti a parametry plazmatu Atom je základní částice běžné hmoty. Částice, kterou již chemickými prostředky dále nelze dělit a která definuje vlastnosti daného chemického prvku.
Více11 milionů světelných let od domova...
11 milionů světelných let od domova...... aneb tady je Kentaurovo Michal Vlasák (FJFI ČVUT) 11 milionů světelných let od domova... EJČF Workshop 2013 1 / 21 původ kosmického záření stále nejasný z interakce
VíceGyrační poloměr jako invariant relativistického pohybu. 2 Nerovnoměrný pohyb po kružnici v R 2
Gyrační poloměr jako invariant relativistického pohybu nabité částice v konfiguraci rovnoběžného konstantního vnějšího elektromagnetického pole 1 Popis problému Uvažujme pohyb nabité částice v E 3 v takové
VíceTERMOMECHANIKA 15. Základy přenosu tepla
FSI VUT v Brně, Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí Prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. TERMOMECHANIKA 15. Základy přenosu tepla OSNOVA 15. KAPITOLY Tři mechanizmy přenosu tepla Tepelný
VíceČÁST V F Y Z I K Á L N Í P O L E. 18. Gravitační pole 19. Elektrostatické pole 20. Elektrický proud 21. Magnetické pole 22. Elektromagnetické pole
Kde se nacházíme? ČÁST V F Y Z I K Á L N Í P O L E 18. Gravitační pole 19. Elektrostatické pole 20. Elektrický proud 21. Magnetické pole 22. Elektromagnetické pole Mapování elektrického pole -jak? Detektorem.Intenzita
VíceO tom, co skrývají centra galaxíı. F. Hroch. 10. duben 2009
Kroužíme kolem černé díry? O tom, co skrývají centra galaxíı F. Hroch ÚTFA MU, Brno 10. duben 2009 F. Hroch (ÚTFA MU, Brno) Kroužíme kolem černé díry? 10. duben 2009 1 / 22 Před lety... pohyb objektů kolem
VíceŠíření tepla. Obecnéprincipy
Šíření tepla Obecnéprincipy Šíření tepla Obecně: Šíření tepla je výměna tepelné energie v tělese nebo mezi tělesy, která nastává při rozdílu teplot. Těleso s vyšší teplotou má větší tepelnou energii. Šíření
VíceFyzika II, FMMI. 1. Elektrostatické pole
Fyzika II, FMMI 1. Elektrostatické pole 1.1 Jaká je velikost celkového náboje (kladného i záporného), který je obsažen v 5 kg železa? Předpokládejme, že by se tento náboj rovnoměrně rozmístil do dvou malých
VícePlazma. magnetosféra komety. zbytky po výbuchu supernovy. formování hvězdy. slunce
magnetosféra komety zbytky po výbuchu supernovy formování hvězdy slunce blesk polární záře sluneční vítr - plazma je označována jako čtvrté skupenství hmoty - plazma je plyn s významným množstvím iontů
VíceIntegrovaná střední škola, Sokolnice 496
Název projektu: Moderní škola Integrovaná střední škola, Sokolnice 496 Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.0467 Název klíčové aktivity: V/2 - Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných
VíceMAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA
MAKRO- A MIKRO- MAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA STAV... (v dřívějším okamţiku)...... info o vnějším působení STAV... (v určitém okamţiku) ZÁKLADNÍ INFO O... (v tomto okamţiku) VŠCHNY DALŠÍ
VíceJak se pozorují černé díry? - část 3. Astrofyzikální modely pro rentgenová spektra
Jak se pozorují černé díry? - část 3. Astrofyzikální modely pro rentgenová spektra Jiří Svoboda Astronomický ústav Akademie věd ČR Vybrané kapitoly z astrofyziky, Astronomický ústav UK, prosinec 2013 Osnova
Vícec) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky
Harmonický kmitavý pohyb a) vysvětlení harmonického kmitavého pohybu b) zápis vztahu pro okamžitou výchylku c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky d) perioda
Víceρ = 0 (nepřítomnost volných nábojů)
Učební text k přednášce UFY Světlo v izotropním látkovém prostředí Maxwellovy rovnice v izotropním látkovém prostředí: B rot + D rot H ( r, t) div D ρ rt, ( ) div B a materiálové vztahy D ε pro dielektrika
Více1. Kvantové jámy. Tabulka 1: Efektivní hmotnosti nosičů v krystalech GaAs, AlAs, v jednotkách hmotnosti volného elektronu m o.
. Kvantové jámy Pokročilé metody růstu krystalů po jednotlivých vrstvách (jako MBE) dovolují vytvořit si v krystalu libovolný potenciál. Jeden z hojně používaných materiálů je: GaAs, AlAs a jejich ternární
VíceKosmické záření a astročásticová fyzika
Kosmické záření a astročásticová fyzika Jan Řídký Fyzikální ústav AV ČR Obsah Kosmické záření a současná fyzika. Historie pozorování kosmického záření. Současné znalosti o kosmickém záření. Jak jej pozorujeme?
VíceVlny v plazmatu. Narušení rovnováhy, perturbace se šíří prostorem => vlny Vlna musí být řešením příslušných rovnic plazmatu => módy
Vlny v plazmatu Narušení rovnováhy, perturbace se šíří prostorem => vlny Vlna musí být řešením příslušných rovnic plazmatu => módy Jakákoli perturbace A( x,t může být reprezentována jako kombinace rovinných
VíceLaserová technika prosince Katedra fyzikální elektroniky.
Laserová technika 1 Aktivní prostředí Šíření rezonančního záření dvouhladinovým prostředím Jan Šulc Katedra fyzikální elektroniky České vysoké učení technické jan.sulc@fjfi.cvut.cz 22. prosince 2016 Program
VíceB. Hvězdy s větší hmotností spalují termojaderné palivo pomaleji,
HVĚZDY 1. Většina hvězd se při pozorování v průběhu noci pohybuje od A. Západu k východu, B. Východu k západu, C. Severu k jihu, D. Jihu k severu. 2. Ve většině hvězd se energie uvolňuje A. Prudkou rotací
VíceZáklady spektroskopie a její využití v astronomii
Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Základy spektroskopie a její využití v astronomii Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Krajská hvezdáreň v Žiline Světlo x záření Jak vypadá spektrum?
VíceStručný úvod do spektroskopie
Vzdělávací soustředění studentů projekt KOSOAP Slunce, projevy sluneční aktivity a využití spektroskopie v astrofyzikálním výzkumu Stručný úvod do spektroskopie Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí,
VíceDomácí úlohy ke kolokviu z předmětu Panorama fyziky II Tomáš Krajča, , Jaro 2008
Domácí úlohy ke kolokviu z předmětu Panorama fyziky II Tomáš Krajča, 255676, Jaro 2008 Úloha 1: Jaká je vzdálenost sousedních atomů v hexagonální struktuře grafenové roviny? Kolik atomů je v jedné rovině
VíceÚvod do fyziky plazmatu
Úvod do fyziky plazmatu Lenka Zajíčková, Ústav fyz. elektroniky Doporučená literatura: J. A. Bittencourt, Fundamentals of Plasma Physics, 2003 (3. vydání) ISBN 85-900100-3-1 Navazující a související přednášky:
Více10. Energie a její transformace
10. Energie a její transformace Energie je nejdůležitější vlastností hmoty a záření. Je obsažena v každém kousku hmoty i ve světelném paprsku. Je ve vesmíru a všude kolem nás. S energií se setkáváme na
VíceZákladní otázky pro teoretickou část zkoušky.
Základní otázky pro teoretickou část zkoušky. Platí shodně pro prezenční i kombinovanou formu studia. 1. Síla současně působící na elektrický náboj v elektrickém a magnetickém poli (Lorentzova síla) 2.
VícePohyby částic ve vnějším poli A) Homogenní pole. qb m. cyklotronová frekvence. dt = = 0. 2 ω PČ 1
Způsob popisu Pohb částic v poli vnějším Pohb částic v selfkonsistentním poli Kinetické rovnice Hdrodnamické rovnice * tekutin * 1 tekutina * magnetohdrodnamika Pohb částic ve vnějším poli A) Homogenní
VíceJana Nováková Proč jet do CERNu? MFF UK
Jana Nováková MFF UK Proč jet do CERNu? Plán přednášky 4 krát částice kolem nás intermediální bosony mediální hvězdy hon na Higgsův boson - hit současné fyziky urychlovač není projímadlo detektor není
VíceObecná teorie relativity pokračování. Petr Beneš ÚTEF
Obecná teorie relativity pokračování Petr Beneš ÚTEF Dilatace času v gravitačním poli Díky principu ekvivalence je gravitační působení zaměnitelné mechanickým zrychlením. Dochází ke stejným jevům jako
Více4.2.3 ŠÍŘE FREKVENČNÍHO PÁSMA CHOROVÉHO ELEMENTU A DISTRIBUČNÍ FUNKCE VLNOVÝCH NORMÁL
4.2.3 ŠÍŘE FREKVENČNÍHO PÁSMA CHOROVÉHO ELEMENTU A DISTRIBUČNÍ FUNKCE VLNOVÝCH NORMÁL V předchozích dvou podkapitolách jsme ukázali, že chorové emise se mohou v řadě případů šířit nevedeným způsobem. Připomeňme
VíceELT1 - Přednáška č. 6
ELT1 - Přednáška č. 6 Elektrotechnická terminologie a odborné výrazy, měřicí jednotky a činitelé, které je ovlivňují. Rozdíl potenciálů, elektromotorická síla, napětí, el. napětí, proud, odpor, vodivost,
VíceVnitřní magnetosféra
Vnitřní magnetosféra Plazmasféra Elektrické pole díky konvenkci (1) (Convection Electric Field) Vodivost σ, tj. ve vztažné soustavě pohybující se s plazmatem rychlostí v je elektrické pole rovno nule (
VíceZáklady Mössbauerovy spektroskopie. Libor Machala
Základy Mössbauerovy spektroskopie Libor Machala Rudolf L. Mössbauer 1958: jev bezodrazové rezonanční absorpce záření gama atomovým jádrem 1961: Nobelova cena Analogie s rezonanční absorpcí akustických
Více4. Stanovení teplotního součinitele odporu kovů
4. Stanovení teplotního součinitele odporu kovů 4.. Zadání úlohy. Změřte teplotní součinitel odporu mědi v rozmezí 20 80 C. 2. Změřte teplotní součinitel odporu platiny v rozmezí 20 80 C. 3. Vyneste graf
VíceProč studovat hvězdy? 9. 1 Úvod 11 1.1 Energetické úvahy 11 1.2 Zjednodušení použitá při konstrukci sférických modelů... 13 1.3 Model našeho Slunce 15
Proč studovat hvězdy? 9 1 Úvod 11 1.1 Energetické úvahy 11 1.2 Zjednodušení použitá při konstrukci sférických modelů.... 13 1.3 Model našeho Slunce 15 2 Záření a spektrum 21 2.1 Elektromagnetické záření
VíceFYZIKA I. Gravitační pole. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.
VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ FYIKA I Gravitační pole Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art. Dagmar Mádrová
VícePraktikum III - Optika
Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK Praktikum III - Optika Úloha č. 13 Název: Vlastnosti rentgenového záření Pracoval: Matyáš Řehák stud.sk.: 13 dne: 3. 4. 2008 Odevzdal
VíceKoróna, sluneční vítr. Michal Švanda Sluneční fyzika LS 2014/2015
Koróna, sluneční vítr Michal Švanda Sluneční fyzika LS 2014/2015 Přechodová oblast Změna teplotní režimu mezi chromosférou (10 4 K) a korónou (10 6 K) Nehomogenní, pohyby (doppler-shift), vývoj S výškou
VíceBalmerova série vodíku
Balmerova série vodíku Josef Navrátil 1, Barbora Pavlíková 2, Pavel Mičulka 3 1 Gymnázium Ivana Olbrachta, pepa.navratil.ez@volny.cz 2 Gymnázium Jeseník, barca@progeo-sys.cz 3 Gymnázium a SOŠ Frýdek Místek,
VíceOPVK CZ.1.07/2.2.00/
18.2.2013 OPVK CZ.1.07/2.2.00/28.0184 Cvičení z NMR OCH/NMR Mgr. Tomáš Pospíšil, Ph.D. LS 2012/2013 18.2.2013 NMR základní principy NMR Nukleární Magnetická Resonance N - nukleární (studujeme vlastnosti
VíceSvˇetelné kˇrivky dosvit u
Světelné křivky dosvitů. Filip Hroch Světelné křivky dosvitů p. 1 Charakteristiky dosvitů Dosvit (Optical Afterglow) je objekt pozorovaný po gama záblesku na větších vlnových délkách. Dosvit je bodový
VíceDetekce a spektrometrie neutronů
Detekce a spektrometrie neutronů 1. Pomalé neutrony a) aktivní detektory, b) pasivní detektory, c) mechanické monochromátory 2. Rychlé neutrony a) detektory používající zpomalování neutronů b) přímá detekce
VíceKosmické záření. Pavel Kendziorski
Kosmické záření Pavel Kendziorski 1) Co je kosmické záření 2) Jaké má energie. 3) Odkud přichází 4) Jaké jsou zdroje 5) Detekce částic kosmického záření 6) Jak se šíří 1 Co je kosmické záření Za kosmické
VíceDOUTNAVÝ VÝBOJ. Další technologie využívající doutnavý výboj
DOUTNAVÝ VÝBOJ Další technologie využívající doutnavý výboj Plazma doutnavého výboje je využíváno v technologiích depozice povlaků nebo modifikace povrchů. Jedná se zejména o : - depozici povlaků magnetronovým
VíceZa hranice současné fyziky
Za hranice současné fyziky Zásadní změny na počátku 20. století Kvantová teorie (Max Planck, 1900) teorie malého a lehkého Teorie relativity (Albert Einstein) teorie rychlého (speciální relativita) Teorie
VíceObnovitelné zdroje energie Budovy a energie
ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie doc. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D. Pracovní materiály pro výuku předmětu. 1 Solární energie 2 1
VíceZeemanův jev. 1 Úvod (1)
Zeemanův jev Tereza Gerguri (Gymnázium Slovanské náměstí, Brno) Stanislav Marek (Gymnázium Slovanské náměstí, Brno) Michal Schulz (Gymnázium Komenského, Havířov) Abstrakt Cílem našeho experimentu je dokázat
VíceKoróna, sluneční vítr
Koróna, sluneční vítr Sluneční fyzika ZS 2011/2012 Michal Švanda Astronomický ústav MFF UK Astronomický ústav AV ČR Přechodová oblast Změna teplotní režimu mezi chromosférou (104 K) a korónou (106 K) Nehomogenní,
VíceMěření absorbce záření gama
Měření absorbce záření gama Úkol : 1. Změřte záření gama přirozeného pozadí. 2. Změřte záření gama vyzářené gamazářičem. 3. Změřte záření gama vyzářené gamazářičem přes absorbátor. 4. Naměřené závislosti
VíceExtragalaktická astrofyzika. Aktivní galaktická jádra, Jety
Extragalaktická astrofyzika Aktivní galaktická jádra, Jety Aktivní Galaktická Jádra Úvod Pro AGN je charakteristické, že emitují velké množství energie z velmi malé oblasti. Obecně se má za to, že centrálním
VíceŘešení: Nejdříve musíme určit sílu, kterou působí kladka proti směru pohybu padajícího vědra a napíná tak lano. Moment síly otáčení kladky je:
Přijímací zkouška na navazující magisterské studium - 16 Studijní program Fyzika - všechny obory kromě Učitelství fyziky-matematiky pro střední školy, Varianta A Příklad 1 (5 bodů) Jak dlouho bude padat
VíceZáklady magnetohydrodynamiky. aneb MHD v jedné přednášce?! To si snad děláte legraci!
Základy magnetohydrodynamiky aneb MHD v jedné přednášce?! To si snad děláte legraci! Osnova Magnetohydrodynamika Maxwellovy rovnice Aplikace pinče, MHD generátory, geofyzika, astrofyzika... Magnetohydrodynamika
VíceReliktní záření a jeho polarizace. Ústav teoretické fyziky a astrofyziky
Reliktní záření a jeho polarizace Jiří Krtička Ústav teoretické fyziky a astrofyziky Proč je obloha temná? v hlubohém lese bychom v každém směru měli vidět kmen stromu. Proč je obloha temná? pokud jsou
Více13. Spektroskopie základní pojmy
základní pojmy Spektroskopicky významné OPTICKÉ JEVY absorpce absorpční spektrometrie emise emisní spektrometrie rozptyl rozptylové metody Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti
VíceLEPTONY. Elektrony a pozitrony a elektronová neutrina. Miony a mionová neutrina. Lepton τ a neutrino τ
LEPTONY Elektrony a pozitrony a elektronová neutrina Pozitronium, elektronové neutrino a antineutrino Beta rozpad nezachování parity, měření helicity neutrin Miony a mionová neutrina Lepton τ a neutrino
VíceBatse rozložení gama záblesků gama záblesků detekovaných družicí BATSE v letech Rozložení je isotropní.
GRB Gama Ray Burst Úvod Objevení a pozorování Lokalizace a hledání optických protějšků Vzdálenosti a rozložení Typy gama záblesků Možné vysvětlení Satelit Fermi Objev gama záblesků Gama záření je zcela
VíceElektrické a magnetické pole zdroje polí
Elektrické a magnetické pole zdroje polí Podstata elektromagnetických jevů Elementární částice s ohledem na elektromagnetické působení Elektrické a magnetické síly a jejich povaha Elektrický náboj a jeho
VíceElektromagnetické záření. lineárně polarizované záření. Cirkulárně polarizované záření
Elektromagnetické záření lineárně polarizované záření Cirkulárně polarizované záření Levotočivé Pravotočivé 1 Foton Jakékoli elektromagnetické vlnění je kvantováno na fotony, charakterizované: Vlnovou
Více2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru
1 Pracovní úkol 1. Seznámit se s interaktivní verzí simulace 2. Prostudovat charakter interakcí různých částic v hadronovém kalorimetru 3. Kvantitativně srovnat energetické ztráty v kalorimetru pro různé
VíceKosmické záření a jeho detekce stanicí CZELTA
Kosmické záření a jeho detekce stanicí CZELTA Jiří Slabý slabyji2@fjfi.cvut.cz 30.10.2008, Fyzikální seminář, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Českého vysokého učení technického v Praze Co nás čeká
VíceHamiltonián popisující atom vodíku ve vnějším magnetickém poli:
Orbitální a spinový magnetický moment a jejich interakce s vnějším polem Vše na příkladu atomu H: Elektron (e - ) a jádro (u atomu H pouze p + ) mají vlastní magnetický moment (= spin). Tyto dva dipóly
VíceÚvod do nebeské mechaniky
OPT/AST L09 Úvod do nebeské mechaniky pohyby astronomických těles ve společném gravitačním poli obecně: chaotický systém nestabilní numerické řešení speciální případ: problém dvou těles analytické řešení
VíceEruptivní procesy na Slunci a jejich optická, radiová a EUV diagnostika
Eruptivní procesy na Slunci a jejich optická, radiová a EUV diagnostika Miroslav Bárta Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov barta@asu.cas.cz 26. prosince 2013 1. ČS setkání pozorovatelů Slunce, Valašské
VíceDiskontinuity a šoky
Diskontinuity a šoky tok plazmatu Oblast 1 Oblast ( upstream ) ( downstream ) ρu Uu Bu pu ρd Ud Bd pd hranice mezi oblastmi může tu docházet k disipaci (růstu entropie a nevratným změnám) není popsatelná
VíceLEED (Low-Energy Electron Diffraction difrakce elektronů s nízkou energií)
LEED (Low-Energy Electron Diffraction difrakce elektronů s nízkou energií) RHEED (Reflection High-Energy Electron Diffraction difrakce elektronů s vysokou energií na odraz) Úvod Zkoumání povrchů pevných
VíceÚvod do vln v plazmatu
Úvod do vln v plazmatu Co je to vlna? (fázová a grupová rychlost) Přehled vln v plazmatu Plazmové oscilace Iontové akustické vlny Horní hybridní frekvence Elektrostatické iontové cyklotronové vlny Dolní
VíceATOMOVÁ SPEKTROMETRIE
ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE Atomová spektrometrie valenčních e - 1. OES (AES). AAS 3. AFS 1 Atomová spektra čárová spektra Tok záření P - množství zářivé energie (Q E ) přenesené od zdroje za jednotku času.
VíceMagnetické vlastnosti látek (magnetik) jsou důsledkem orbitálního a rotačního pohybu elektronů. Obíhající elektrony představují elementární proudové
MAGNETICKÉ POLE V LÁTCE, MAXWELLOVY ROVNICE MAGNETICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK Magnetické vlastnosti látek (magnetik) jsou důsledkem orbitálního a rotačního pohybu elektronů. Obíhající elektrony představují elementární
VíceMezony π, mezony K, mezony η, η, bosony 1
Mezony π, mezony K, mezony η, η, bosony 1 Mezony π, (piony) a) Nabité piony hmotnost, rozpady, doba života, spin, parita, nezachování parity v jejich rozpadech b) Neutrální piony hmotnost, rozpady, doba
Více