Lasery RTG záření Fyzika pevných látek

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Lasery RTG záření Fyzika pevných látek"

Vít Havlíček
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Lasery RTG záření Fyzika pevných látek

2 Lasery světlo monochromatické koherentní malá rozbíhavost svazku lze ho dobře zfokusovat aktivní prostředí rezonátor

4 fotony bosony laser stejný kvantový stav

5 učební text k přednášce UFY102 simulation/lasers

6 He Ne He + Ne heoreticalbackground.html

7 1s 2s 1 1 2p 4s 5 1 2p 5s 5 1 2p 4p 4p 5 1 2p 3p s 2p 3s s 2s 2 p

8 Rentgenová spektra 0,01 nm 10 nm, energie 100 ev 100 kev zdroje: rentgenka, elektronový synchrotron

9 spojité spektrum prahová vlnová délka E k max h hc min čárové spektrum 3 cr 1 4 Z 2 Moseleyho zákon pro K α Z 1

10 Difrakce záření krystalem Braggova rovnice 2dsin n J. C. Andeson at al: materials Science for Engineers, nelson Thores Ltd, Cheltenham, 2003

$org/wiki/xray_crystallography#xray_analysis_of_crystals An X-ray diffraction pattern of a crystallized enzyme.$

11 An X-ray diffraction pattern of a crystallized enzyme. The pattern of spots (called reflections) can be used to determine the structure of the enzyme.

12 Laue pattern of a c-oriented Nd 2 CuO 4 single crystal with 4-fold symmetry

13 Pevné látky: amorfní (sklo) krystalické krystalová mřížka; monokrystaly, polykrystaly

14 Fullereny Jedná se o souměrnou kouli složenou pouze z uhlíkových atomů. Její stěny jsou tvořené pěti nebo šestiúhelníky, povrch fullerenu připomíná strukturu grafitu. Aby se taková struktura svinula do uzavřeného prostorového útvaru, musí být součet vnitřních úhlů jejích stěn alespoň v některých bodech menší než 360 ; musí se v ní objevit pětiúhelníkové poruchy. Rodina fullerenů bude začínat od nejméně stabilního C20 (pravidelný dvanáctistěn, jehož stěny jsou pětiúhelníky) a pak téměř pro každý sudý počet atomů (vyjma 22) existuje další fulleren. Nemusí být nutně zcela kulaté, jako např. C70, který má tvar ragbyového míče. Zdaleka nejrozšířenějším a také nejstabilnějším fullerenem je C60, který má stejné uspořádání jako švy na fotbalovém míči. Průměr této téměř dokonalé koule je asi 1 nm. Vyskytují se ovšem i mnohem větší útvary, např. C240 nebo C540. Výjimečně se mezi fullereny řadí i uzavřené molekuly z uhlíku, které nemají pětiúhelníkové poruchy, ale čtvercové poruchy. Takové molekuly mají výrazně hranatější tvar a jsou výrazně vzácnější, vlastnosti mají ale podobné.

16 Nanotrubičky Průměr nanotrubiček může nabýt mnoha hodnot v jejich průřezu totiž nemusí být celočíselný počet atomů uhlíku. To je dáno tím, že se můžou uhlíky navázat nikoli kruhově, ale v nejrůznější míře spirálně, tedy na uhlík, který je o kroužek dál. Tím se mírně zmenší průměr. Délka nanotrubiček se běžně uvádí v řádech mikrometrů, jedná se tedy o 100 až 1000 násobky tloušťky, v nedávné době byl ale objeven i způsob, jak vyrábět nanotrubičky skoro neomezené délky. Konce bývají většinou kulatě uzavřeny polovinou Fullerova míče. Při přípravě fullerenů v elektrickém oblouku mezi uhlíkovými elektrodami byly ještě také nalezeny tenké uhlíkové jehličky o průměru několika nanometrů a délky několika mikrometrů. Po podrobném zkoumání pod elektronovým mikroskopem vyšlo najevo, že se jehličky skládají z nanotrubiček různého průměru vložených do sebe.

17 kov polovodič

18 Vazby v pevných látkách F gradw přitažlivé i odpudivé síly A B W() r odpudivé síly m n r r pro dva atomy přitažlivé síly dw 0 dr R 0 iontová kovalentní kovová Van der Waalsova

Iontová vazba nejsilnější 10 ev atom 1 (vazebná energie) NaCl W W p p 2 e 6 4 a 0 2 2 2 e e 12 8 e 6 j 4

19 Iontová vazba nejsilnější 10 ev atom 1 (vazebná energie) NaCl W W p p 2 e 6 4 a e e 12 8 e 6 j 4 r 4 a a 0 j 0 0 Madelungova konstanta C. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985

20 Kovalentní vazba (3 5) ev atom 1 H 2 Ge, Si C 1s 2 2s 2 2p 2 sdílení potřebných elektronů s nejbližšími sousedními atomy diamant C. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985

21 Kovová vazba elektronový plyn I. III. sloupec Mendělejevovy tabulky (1 4) ev atom 1 C. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985

22 Van der Waalsova vazba inertní plyny (krystaly) CH 4, CO 2 dipólový moment F 1 r 7 přitažlivá 0,1 ev atom 1 Smíšené vazby C. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985

23 Vodíková vazba 0,1 ev atom 1 2 atomy C. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985

24 molekuly H 2 O diplomka_www/vodikova_vazba.html

Podobné dokumenty

Skupenské stavy látek. Mezimolekulární síly

Skupenské stavy látek. Mezimolekulární síly Skupenské stavy látek Mezimolekulární síly 1 Interakce iont-dipól Např. hydratační (solvatační) interakce mezi Na + (iont) a molekulou vody (dipól). Jde o nejsilnější mezimolekulární (nevazebnou) interakci.