28. Základy kvantové fyziky

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "28. Základy kvantové fyziky"

Transkript

1 8. Základy kvantové fyziky Kvantová fyzika vysvětluj fyzikální principy mikrosvěta. Mgasvět svět plant a hvězd Makrosvět svět v našm měřítku, pozorovatlný našimi smysly bz jakéhokoli zprostřdkování Mikrosvět svět molkul, atomů a lmntárních částic (lktronů, protonů, nutronů, fotonů {a dalších, např. nutrina, kvarky; antičástic částic s stjnými vlastnostmi, al opačným nábojm, jinými kvantovými čísly a několika dalšími vličinami}). V mikrosvětě nlz uvažovat s absolutní přsností; nlz prohlásit: za těchto okolností s to a to určitě stan. V mikrosvětě platí za těchto okolností s to a to stan s určitou pravděpodobností. Mikrosvětm s zabývá molkulová fyzika, fyzika obalu a jádra atomu a kvantová fyzika. Při určování poloh a hodnot v mikrosvětě s musí používat matmatický aparát statistiky a pravděpodobnosti, uvažovat náhodný jv. Základní poznatky kvantové fyziky vznikly na začátku 0. stoltí. Němcký fyzik Max Planck thdy prováděl xprimntální měřní křivk zářní těls a dospěl k závěru, ž s jho měřní mohou dostat do souladu s torií pouz thdy, když bud nrgi zářní kvantována. Na základě Planckových pozorování a tortických odvozní vystoupil Albrt instin s hypotézou, podl ktré s při misi nbo absorpci světla atomm nrgi npřdává spojitě, nýbrž diskrétně po malých kvantch nrgi. Pro tato kvanta amrický fyzikální chmik Lwis zavdl roku 196 názv fotony. Fotony lz považovat za částic s nulovou klidovou hmotností pohybující s v vakuu rychlostí světla. nrgi fotonu j úměrná frkvnci a konstantou úměrnosti j základní konstanta kvantové fyziky, tzv. Planckova konstanta h = 6, J: = h f Kromě Planckovy konstanty s (dokonc častěji) používá tzv. rdukovaná Planckova h konstanta ħ = π =1, J.s. Fotolktrický jv Kvantové vlastnosti zářní s výrazně projvují při fotolktrickém jvu, ktrý pozorujm u kovů (vnější fotolktrický jv) a polovodičů (vnitřní fotolktrický jv). Fotolktrický jv byl pozorován již v 19. stoltí, al až na začátku 0. stoltí byl vysvětln Albrtm instinm. Při vnějším fotolktrickém jvu s působním zářní uvolňují z záporně nabitého kovu lktrony, ktré unikají z povrchu tělsa. Zinková dstička (katoda) j připojna přs galvanomtr k zápornému pólu zdroj. Po ozářní krátkovlnným zdrojm Z s z katody uvolňují lktrony, ktré jsou přitahovány k anodě (přitažlivý účink anody j ovlivňován účinkm mřížky mzi katodou a anodou ta působí jako rychlostní filtr) a dochází k uzavřní lktrického obvodu galvanomtrm prochází malý proud (fotoproud). xprimntálně byly zjištěny zákonitosti vnějšího fotolktrického jvu: 1. Pro každý kov xistuj mzní frkvnc světla f m, při níž dochází k fotomisi. J-li f < f m, k fotolktrickému jvu ndochází.

2 . lktrický proud (počt mitovaných lktronů) j přímo úměrný intnzitě dopadajícího zářní. 3. Rychlost mitovaných lktronů (tdy i jjich kintická nrgi) j přímo úměrná frkvnci dopadajícího zářní, závisí na matriálu katody, al nzávisí na intnzitě dopadajícího zářní. Klasická fyzika ndokázala uspokojivě vysvětlit závislost vzniku jvu na frkvnci a nzávislost nrgi lktronů na intnzitě dopadajícího zářní. Vysvětlní podal v roc 1905 A. instin (s využitím Planckovy kvantové tori) a za torii fotolktrického jvu získal v roc 191 Noblovu cnu. instin přdpokládal, ž lktromagntická vlna o frkvnci f a vlnové délc λ j soubor částic, světlných kvant o určité nrgii a hybnosti. Pro tato kvanta platí: = h f ; p = m c = c = h f c = h λ Při fotolktrickém jvu každé kvantum zářní přdá svou nrgii pouz jdnomu lktronu, ktrý ji využij k uvolnění z kovu (výstupní prác W v ) a na zvýšní své kintické nrgi. instinova rovnic fotolktrického jvu pak má tvar: 1 h f = W v + m v = W v + J-li f < f m, nmá kvantum zářní dostatčnou nrgii na uvolnění lktronu z kovu. J-li f f m, lktrony s ihnd uvolňují a jjich počt (vlikost fotoproudu) závisí na počtu dopadajících kvant, tj. na intnzitě zářní. k Něktré kovy vykazují malou výstupní práci, nboť lktrony v jjich atomch jsou slabě vázány (např. u csia fotofkt nastává v viditlné oblasti λ m = 64 nm), jiné kovy mají výstupní práci větší (např u zinku dochází k fotofktu v ultrafialové oblasti). Fotolktrický jv má široké využití v tchnic i v našm dnním životě. J základm snímacích prvků v tlvizních kamrách a digitálních fotoaparátch, v kopírkách a faxch. Slouží k automatickému nastavní xpozic v modrních fotoaparátch, fotodiody ragují na světlo nbo infračrvné zářní v bzpčnostních systémch či v dálkovém ovládání tlvizorů, uplatňuj s při čtní čárového kódu na zboží. Polovodičové fotovoltaické články přměňují slunční nrgii na lktrickou atd. Fotorzistor pokud nní osvětln, má vlký odpor, ktrý s po osvětlní snižuj a obvodm s fotorzistorm prochází proud úměrný intnzitě dopadajícího zářní. Fotodioda po osvětlní snižuj svůj odpor v závěrném směru (odporové zapojní) nbo na lktrodách diody vzniká napětí a fotodioda s stává zdrojm stjnosměrného napětí (hradlové zapojní). Comptonův jv - jv, dokazující, ž lktromagntické zářní lz považovat za tok nrgtických kvant, fotonů, ktré v sobě spojují vlnové i částicové vlastnosti. Provdl jj poprvé v roc 19 Arthur Compton jako soubor pokusů s rozptylm rntgnového zářní na lktronch (rntgnové zářní nchal dopadat na uhlíkovou dstičku). V rozptýlném zářní nalzl Compton njn zářní s původní frkvncí, al i zářní s frkvncí nižší (f ), což odporovalo přdpokladu klasické fyziky, ž frkvnc ani vlnová délka s při rozptylu nmění. Pokládám-li však foton za částici, lz rozptyl fotonu pokládat za pružnou srážku dvou částic a z zákona zachování nrgi plyn: h f = h f +,

3 z čhož vyplývá, ž f < f, λ > λ. Spolu s fotolktrickým jvm vyřšil Comptonův jv fyzikální spor, ktrý s vlkl od 17. stoltí. Nwton považoval světlo za proud částic (tori částicová, korpuskulární), Hyugns za vlnění světlného étru (tori vlnová, ungulární). Vzhldm k Nwtonově popularitě a autoritě většina fyziků několik dsítk lt věřila spíš částicové torii. Později dostala přdnost tori o vlnovém charaktru světla. Důvodm byla skutčnost, ž odraz a lom lz vysvětlit pomocí obou torií, al intrfrnc, ohyb nbo polarizac jn vlnovou torií. Zlom nastal až po vysvětlní fotol. jvu a objvu Comptonova jvu. Tnto pokus potvrdil, ž fotony s mohou chovat jako částic i jako vlnění korpuskulárně vlnový dualismus. Vlnové vlastnosti částic Fyzikové s jn zřídkakdy mýlili, když přdpokládali symtrii v přírodě. Francouzský fyzik d Brogli s v roc 194 rovněž dovolával symtri. Jstliž j světlo vlnění, al nrgii a hybnost přdává hmotě v kvantch, mohly by mít naopak klasické pohybující s mikročástic (lktrony, protony, atomy i molkuly) vlnové vlastnosti. D Brogli vyslovil domněnku, ž s každou částicí o hybnosti p j spjato vlnění, ktré s označuj jako d Brogliovy vlny (hmotnostní vlny) o vlnové délc λ = h p = v m j hmotnost částic (klidová, nbo pro rychlosti v c rlativistická), v rychlost pohybující s částic, h Planckova konstanta. D Brogliovy vlny byly dokázány při ohybu rychl ltících lktronů na kovových krystalch už v roc 197 (Davissonův-Grmrův pokus), kdy byl poprvé pozorován intrfrnční obraz podobně jako při difrakci rntgnového zářní. lktrony jsou urychlovány napětím U a získávají kintickou nrgii a rychlost: k = 1 m v = U h m v = U m Vlnová délka d Brogliovy vlny j h h λ = = m v m U Torticky vypočítaná vlnová délka souhlasila s výsldkm xprimntu. V dalších pokusch byla pozorována difrakc nutronů i clých atomů. Stjně jako v případě lktromagntických vln, nlz vlnové a částicové vlastnosti pohybujících s částic nikdy pozorovat současně. Pohyb částic v mikrosvětě má náhodný, pravděpodobnostní charaktr. Jstliž např. zvukové vlny jsou popsány rovnicmi nwtonovské mchaniky a světlné vlny Maxwllovými rovnicmi, lz d Brogliovy vlny popsat složitými Schrödingrovými rovnicmi, jjichž řšním j vlnová funkc ψ (x, y, z, t). Druhá mocnina této funkc ψ umožňuj určit pravděpodobnost výskytu částic v daném okamžiku na daném místě. Hisnbrgův princip nurčitosti -princip formulovaný již v roc 197 Wrnrm Hisnbrgm. Konstatuj, ž ani njlpšími měřicími zařízními, ktré nám můž poskytnout modrní tchnika, nmůžm s nomznou přsností stanovit současně polohu a hybnost sldované částic. Platí násldující mz známé pod názvm Hisnbrgův princip nurčitosti: x. p x ħ y. p y ħ z. p z ħ Tdy: součin nurčitosti polohy a nurčitosti hybnosti nikdy nmůž být mnší nž ħ.

4 Pozn.1: Vlnové chování částic má významné tchnické využití. Na jho základě byly např.zkonstruovány lktronové a iontové mikroskopy, v nichž místo světlných paprsků vystupují svazky částic (lktronů, iontů) a jjichž rozlišovací schopnost j určna délkou d Brogliovy vlny. Pozn.: Kvantová mchanika s zabývá mchanickým pohybm částic v mikrosvětě. Na rozdíl od klasické mchaniky musí ovšm brát v úvahu vlnový a pravděpodobnostní charaktr pohybu částic. Přsto však mzi oběma xistuj souvislost a pokud budm přcházt od částic k makroskopickým tělsům, budou s vlnové délky d Brogliových vln jvit nkončně malé a zákony kvantové mchaniky přjdou v zákony mchaniky klasické (podobně jako vztahy a zákony rlativistické fyziky přcházjí v zákony klasické fyziky, jsouli rychlosti částic a těls mnohm mnší nž j rychlost světla v vakuu). Atomová fyzika Atomová fyzika s zabývá vlastnostmi a pohybm lktronů v lktronovém obalu atomu (jádro přitom zůstává nměnné). nrgi zkoumané z hldiska atomové fyziky jsou proto poměrně malé, řádově několik lktronvoltů na částici. Naproti tomu jadrná fyzika zkoumá pohyb uvnitř atomových jadr a jjich přměny. Přitom s můž uvolňovat nrgi řádově milionů lktronvoltů na částici, a té s využívá např. v jadrných lktrárnách. Modly atomu Myšlnku, ž s všchna tělsa skládají z částic (atomů), vyslovili již v 5. stoltí př. n. l. řčtí filosofové Démokritos z Abdéru, Lukippos z Milétu a pikúros z Sámu. Byla to ovšm pouz gniální domněnka, ktrou numěli dokázat. Vývoj názorů na stavbu atomu 1. Pudinkový modl (1897): Josph John Thomson atom j spojitě naplněn kladnou hmotou, v ní jsou záporné lktrony (Thomson na přlomu 19. a 0. stoltí vyslovil na základě disonových a vlastních xprimntů hypotézu o xistnci lktronu a jho záporném náboji, ktrou v roc 1910 potvrdil xprimntálně Robrt Andrws Millikan).. Plantární modl (1911): rnst Ruthrford výsldky jho známého pokusu s rozptylm zářní α na tnké kovové fólii vdly Ruthrforda k přdstavě, ž v jádř j téměř vškrá hmotnost atomu, lktrony obíhají kolm jádra jako planty. Jádro d m, atom d m. Ruthrford navíc vyslovil přdpoklad, ž kromě kladných částic (protonů) xistují v jádř atomu i lktricky nutrální částic. To v roc 193 potvrdil objvm nutronů Jams Chadwick za svůj objv dostal v roc 1935 Noblovu cnu. Ukázalo s ovšm, ž Ruthrfordův modl atomu byl v rozporu s zákony klasické fyziky, podl nichž pohybující s lktron vysílá lktromagntické zářní na úkor své kintické nrgi, přibližoval by s k jádru, nakonc by s ním splynul a atom by zanikl. 3. Bohrův modl (1913): Tnto zásadní ndostatk s pokusil odstranit dánský fyzik Nils Bohr formulací svých dvou postulátů: 1. lktron s můž pohybovat kolm jádra jn po určitých dráhách orbitch - a přitom nvyzařuj nrgii. Pro přdpokládanou kruhovou dráhu lktronu vypočítal oběžnou rychlost lktronu: h n h πr = nλ = n v = m v π r m, (h Planckova konstanta, n kvantové číslo) a s použitím Coulombova zákona určil poloměr kruhové dráhy lktronu: 1 v ε0 h F = F d = m 4πε 0 r r, po dosazní: r = n. m π

5 . lktron vyzařuj nbo přijímá nrgii pouz při přchodu z jdnoho stacionárního stavu do druhého, nrgticky odlišného (při přskoku z jdné nrgtické hladiny na druhou): = 1 = h.f. nrgi atomu j tdy kvantována a Bohrův modl byl první kvantový modl atomu.nils Bohr svým modlm atomu učinil gniální, i když núplný krok k kvantové torii. Bohrovy přdstavy o stavbě atomu a kvantování jho nrgi potvrdil xprimntálně a) Franckův Hrtzův pokus ( ) b) navíc s tato přdstava spojila dodatčně s pokusy prováděnými v r profsorm Balmrm ( profsor dívčího gymnázia v Basilji), ktré souvisly s zkoumáním spktra vodíku. 4. Slupkový modl (1919): Arnold Sommrfld zavdl pro každý lktron v atomu clkm 4 kvantová čísla: 1) Hlavní kvantové číslo: n { 1,,... } kvantuj nrgii atomu a souvisí s vlikostí orbitalu. ) Vdljší (orbitální) kvantové číslo.: l { 0,1,,... n 1 } také kvantuj nrgii a určuj tvar orbitalu. V spktromtrii j označováno písmnm (s, p, d, f, g, ). 3) Magntické kvantové číslo.: m { l, l + 1,... 0,... l 1, l } určuj orintaci orbitalu v prostoru, počt hodnot udává počt příslušných orbitalů. 4) Spinové kvantové číslo.: s = ± 1 charaktrizuj magntický momnt lktronu. Pauliho vylučovací princip V atomu nmohou být dva lktrony, jjichž všchna čtyři kvantová čísla by byla stjná. Pozn.: Dns vím, ž s Pauliho princip vztahuj na frmiony částic, k nimž patří např. lktron, proton i nutron. xistují však částic, pro něž Pauliho princip nplatí bosony (např. foton) Priodická soustava Stavy s hlavním kvantovým číslm 1..5 označujm jako slupky K, L, M, N, O. V každé slupc rozlišujm podslupky s, p, d, f, g. Slupky s nižšími kvantovými čísly nazývám vnitřní, posldní (vnější) slupka j valnční rozhoduj o chmických vlastnostch prvku. Slupka n l m druh orbitalu počt orbitalů počt lktronů v slupc K s 1 L 0 0 s 1 1-1,0,1 p 3 8 M s 1 1-1,0,1 3p ,-1,0,1, 3d 5 N s 1 1-1,0,1 4p 3 -,-1,0,1, 4d ,-,-1,0,1,,3 4f 7 5. Kvantově mchanický modl (195): rwinschrödingr, Paul Dirac atomy s mohou nacházt pouz v určitých stacionárních stavch. Stacionární stavy jsou popsány vlnovou funkcí ψ ( x, y, z, t ) a hustotou pravděpodobnosti ψ, ktrá určuj s jakou pravděpodobností bud v daném okamžiku lktron na daném místě. Úvahy o stavbě atomu s opíraly o gniální analogii s stojatým vlněním na struně výskyt lktronu j

6 njpravděpodobnější v místě, ktré na struně odpovídá kmitně. Naopak v místě, ktré odpovídá uzlu na struně, j výskyt lktronu njméně pravděpodobný. Pravidla pro výstavbu lktronového obalu Orbital j oblast v prostoru, kd j njvětší pravděpodobnost výskytu lktronu. Výstavbový princip (mpirické pravidlo, z něhož xistují výjimky): Njdřív s zaplňují orbitaly s njnižší nrgií. Pravidlo n+l lktrony zaplňují njdřív tn orbital, jhož součt n+l j njnižší. Mají-li dva orbitaly stjný součt n+l, j rozhodující nižší hodnota n. 3p (3+1=4), 3d (3+=5), 4s (4+0=4), 4p (4+1=5) 3p, 4s, 3d, 4p Výstavbový trojúhlník: 4f 5f 6f 7f 3d 4d 5d 6d 7d p 3p 4p 5p 6p 7p 1s s 3s 4s 5s 6s 7s 1s, s, p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f s orbitaly: p orbitaly: d orbitaly:

7 f orbitaly: Druhy spktr K poznání stavby lktronového obalu atomu vlmi napomáhá spktroskopi. Příčinou vzhldu spktra jsou přchody lktronů mzi různými nrgtickými hladinami v atomovém obalu. Druhy spktr podl vzhldu: 1) Čárové: atomy zářících plynů a par prvků charaktristické pro daný prvk tak jako otisk prstu pro každého člověka. Podl spktra lz každý prvk jdnoznačně idntifikovat (spktrální analýza). Pásové: páry sloučnin j tvořno barvnými pásy vlkého množství spktrálních čar lžících v těsné blízkosti, tyto skupiny jsou pak od sb oddělny tmavými pásy. Spojité: žhnoucí látky pvné nbo kapalné např. Slunc (al i jiná zahřátá tělsa) vysílá lmg. zářní všch vlnových délk a má spojité spktrum Druhy spktr podl způsobu vzniku: ) misní: mitto = vysílám Absorpční: absorbo = pohlcuji látka pohlcuj stjné frkvnc jako sama vyzařuj. Např. spojité zářní, ktré vzniká uvnitř Slunc (hvězdy), prochází jho chromosférou a atmosférou Změ a v nich j zářní určitých vlnových délk pohlcováno. Na pozadí spojitého spktra Slunc (hvězdy) s pak objvuj soustava tmavých absorpčních čar (Fraunhofrovy čáry). Podl nich j možno určovat chmické složní slunční nbo hvězdné atmosféry. Tímto způsobm byl např. objvn prvk hlium dřív na Slunci nž na Zmi. Pozn.: Jako jdno z prvních bylo zkoumáno spktrum vodíku: Čáry vodíkového spktra s řadily do sérií, jjichž frkvnc bylo možno vyjádřit vzorcm 1 1 f = R.( m ), kd n n m, n,m = 1,, 3, a R = 3, Hz j Rydbrgova frkvnc. Uvdné spktrální zákonitosti lz vysvětlit jn tak, ž atom vodíku s můž nacházt pouz na určitých nrgtických hladinách, a při přchodch z vyšší hladiny na nižší

8 1 1 vyzařuj lktromagntické zářní. Navíc lz vzorc upravit f.h = R.h.( m ), odkud pro n h. R nrgtické hladiny vodíku plyn : n = -. n

9 Lasry Slovo lasr j zkratka pro light amplification by th stimulatd mission of radiation (zsilování světla stimulovanou misí zářní). instin tnto pojm zavdl již v roc 1917, al první lasr byl uvdn do provozu až v roc Přdpokládjm, ž s izolovaný atom můž nacházt buď v stavu s njnižší nrgií 0 (jho základní stav), nbo v stavu s vyšší nrgií x. xistují 3 způsoby, jak s atom můž dostat z jdnoho z těchto stavů do druhého: přd intrakcí procs po intrakci 1. h.f x x absorpc nrgi 0 0 žádné. x x žádné spontánní mis h.f h.f x x h.f stimulovaná mis 0 0 h.f zářní hmota hmota zářní 1. Absorpc: atom v nižším nrgtickém stavu pohltí foton odpovídající frkvnc a přjd do vyššího nrgtického stavu.. Spontánní mis: samovolný přchod z vyššího (xcitovaného) do nižšího nrgtického stavu s vyzářním fotonu. Probíhá v nahodilém okamžiku, vzniklé zářní j nkohrntní. 3. Stimulovaná mis: foton dopadá na atom v vyšším nrgtickém stavu a přiměj ho k přchodu do nižšího nrgtického stavu za vyzářní fotonu, původní foton s přitom npohltí, oba fotony ltí stjným směrm a jsou synchronizovány (stjná f i ϕ). Zářní s zsiluj a můž s lavinovitě šířit. Stimulovaná mis a absorpc: jsou vlastně procsy opačné a oba stjně pravděpodobné. Jli víc atomů na vyšší nrgtické hladině, přvládá mis, v opačném případě absorpc. Tělso v trmodynamické rovnováz má vždy víc atomů na nižších nrgtických hladinách. Dodáním nrgi (zahřátím, osvětlním, lktrickým proudm, chmickou rakcí, ) tak, aby přvážil počt atomů na vyšší hladině (populační invrz), vzniká aktivní prostřdí (při průchodu světla látkou s intnzita světla zvýší). xcitované hladiny, na nichž můž atom strvávat poměrně dlouhou dobu (10 8 s a dél, dokonc až 10-3 s), s nazývají mtastabilní hladiny.

10 a) Nahromadí-li s atomy na takové hladině a pak postupně, nahodil spontánně vyzařují, pozorujm jv zvaný luminiscnc. Jd o známé studné světlo (světlušky, zářivky, tlvizní obrazovky, ). b) Přkročí-li nrgi dodávaná tělsu určitou prahovou mz a vytvořím-li zpětnou vazbu (např. umístěním tělsa mzi rovnoběžná zrcadla, kd s můž světlný paprsk mnohonásobně odrážt, vyvolávat další přchody z mtastabilní hladiny a sílit), pak dojd k spuštění mchanizmu stimulované mis a vznikn lasr. Paprsk lasru j úzc směrován (nboť paprsky odchylující s od optické osy po několika odrazch systém bz zsílní opustí), j vysoc monofrkvnční (všchny fotony kmitají s stjnou fází), j vysoc kohrntní a ns s sbou značnou nrgii. F m v p J Světlný tlak: p = = = = =, kd J j hustota zářivého toku. S S t S t c S t c Tnto světlný tlak j u běžných světlných zdrojů prakticky npozorovatlný. U běžných lasrů však dosahuj hodnot jdnotk MPa, u výkonných lasrů dokonc jdnotk Gpa (těchto hodnot s dosahuj i díky tomu, ž lasrové světlo lz ostř zfokusovat). Pozn. Njmnší lasry, používané k přnosu hlasu a dat optickými vlákny, mají jako aktivní prvk krystal polovodič rozměru špndlíkové hlavičky a gnrují světlo výkonu kolm 00 mw. Njvětší lasry, používané při výzkumu jadrné fúz, v astronomii a v vojnských aplikacích, zaplňují vlké budovy. Njvětší z nich na přlomu tisíciltí mohl gnrovat krátký pulz lasrového světla o výkonu W (tj. o dva řády víc, nž j např. clková kapacita výroby lktřiny v USA). Využití lasru: v mdicíně (různé druhy oprací), k přnosu informací, při čtní čárových kódů,, při výrobě a čtní kompaktních disků, k vyměřování, pro stříhání látk v oděvním průmyslu (vrstva několika stovt látk současně), při svařování karosrií aut, k prostorovému zobrazní (holografi). Masr využití mikrovln. Typy lasrů (xistuj vlké množství druhů lasrů lišících s přdvším charaktrm aktivního prostřdí a způsobm, jakým j jim dodávána (črpána) nrgi): 1) opticky črpané lasry nrgi j dodávána v podobě nkohrntního světla výbojky a) rubínový lasr tříhladinový princip: pohlcní světla výbojky 1 3 lasrové zářní, 3 j nzářivý, 1 - b) nodymový lasr čtyřhladinový princip: pohlcní světla 3 výbojky 1 3, 3 j nzářivý, 1-1 lasrové zářní, 1 0 j nzářivý 0 ) plynové lasry nrgii získávají při srážkách atomů v lktrickém výboji (hliononový lasr) 3) polovodičové lasry nrgi j dodávána v formě lktrické nrgi. Využití u vlkoplošných obrazovk, snímač CD, lasrové tiskárny. 4) chmické lasry nrgi j črpána z chmických rakcí. 3 1

28. Základy kvantové fyziky

28. Základy kvantové fyziky 8. Základy kvantové fyziky Kvantová fyzika vysvětluj fyzikální principy mikrosvěta. Mgasvět svět plant a hvězd Makrosvět svět v našm měřítku, pozorovatlný našimi smysly bz jakéhokoli zprostřdkování Mikrosvět

Více

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích. Katedra fyziky. Modely atomu. Vypracovala: Berounová Zuzana M-F/SŠ

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích. Katedra fyziky. Modely atomu. Vypracovala: Berounová Zuzana M-F/SŠ Jihočská univrzita v Čských Budějovicích Katdra fyziky Modly atomu Vypracovala: Brounová Zuzana M-F/SŠ Datum: 3. 5. 3 Modly atomu První kvalitativně správnou přdstavu o struktuř hmoty si vytvořili již

Více

4.3.2 Vlastní a příměsové polovodiče

4.3.2 Vlastní a příměsové polovodiče 4.3.2 Vlastní a příměsové polovodič Přdpoklady: 4204, 4207, 4301 Pdagogická poznámka: Pokud budt postupovat normální rychlostí, skončít u ngativní vodivosti. Nní to žádný problém, pozitivní vodivost si

Více

[KVANTOVÁ FYZIKA] K katoda. A anoda. M mřížka

[KVANTOVÁ FYZIKA] K katoda. A anoda. M mřížka 10 KVANTOVÁ FYZIKA Vznik kvantové fyziky zapříčinilo několik základních jevů, které nelze vysvětlit pomocí klasické fyziky. Z tohoto důvodu musela vzniknout nová teorie, která by je přijatelně vysvětlila.

Více

Fyzikální podstata fotovoltaické přeměny solární energie

Fyzikální podstata fotovoltaické přeměny solární energie účinky a užití optického zářní yzikální podstata fotovoltaické přměny solární nri doc. In. Martin Libra, CSc., Čská změdělská univrzita v Praz a Jihočská univrzita v Čských Budějovicích, In. Vladislav

Více

MAKROSVĚT ~ FYZIKA MAKROSVĚTA (KLASICKÁ) FYZIKA

MAKROSVĚT ~ 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

Více

Trivium z optiky 37. 6. Fotometrie

Trivium z optiky 37. 6. Fotometrie Trivium z optiky 37 6. Fotomtri V přdcházjící kapitol jsm uvdli, ž lktromagntické zářní (a tdy i světlo) přnáší nrgii. V této kapitol si ukážm, jakými vličinami j možno tnto přnos popsat a jak zohldnit

Více

Úloha č. 11. H0 e. (4) tzv. Stefanův - Bo1tzmannův zákon a 2. H λ dλ (5)

Úloha č. 11. H0 e. (4) tzv. Stefanův - Bo1tzmannův zákon a 2. H λ dλ (5) pyromtrm - vrz 01 Úloha č. 11 Měřní tplotní vyzařovací charaktristiky wolframového vlákna žárovky optickým pyromtrm 1) Pomůcky: Měřicí zařízní obsahující zdroj lktrické nrgi, optický pyromtr a žárovku

Více

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II FOTOELEKTRICKÝ JEV VNĚJŠÍ FOTOELEKTRICKÝ JEV na intenzitě záření závisí jen množství uvolněných elektronů, ale nikoliv energie jednotlivých elektronů energie elektronů

Více

FYZIKA 3. ROČNÍK. Nestacionární magnetické pole. Magnetický indukční tok. Elektromagnetická indukce. π Φ = 0. - magnetické pole, které se s časem mění

FYZIKA 3. ROČNÍK. Nestacionární magnetické pole. Magnetický indukční tok. Elektromagnetická indukce. π Φ = 0. - magnetické pole, které se s časem mění FYZKA 3. OČNÍK - magntické pol, ktré s s časm mění Vznik nstacionárního magntického pol: a) npohybující s vodič s časově proměnným proudm b) pohybující s vodič s proudm c) pohybující s prmanntní magnt

Více

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í ATOMOVÁ FYZIKA I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í 1. Kvantování nrgi lktroagntického zářní opakování téa Elktroagntické zářní Planck (1900): Enrgi lktroagntického zářní ůž být vyzářna

Více

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE III

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE III POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE III FOTOELEKTRICKÝ JEV OBJEV ATOMOVÉHO JÁDRA 1911 Rutherford některé radioaktivní prvky vyzařují částice α, jde o kladné částice s nábojem 2e a hmotností 4 vodíkových

Více

Jádro se skládá z kladně nabitých protonů a neutrálních neutronů -> nukleony

Jádro se skládá z kladně nabitých protonů a neutrálních neutronů -> nukleony Otázka: Atom a molekula Předmět: Chemie Přidal(a): Dituse Atom = základní stavební částice všech látek Skládá se ze 2 částí: o Kladně nabité jádro o Záporně nabitý elektronový obal Jádro se skládá z kladně

Více

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. 20. Lasery Asi 40 let po zveřejnění Einsteinovy práce o stimulované emisi vyzkoušeli princip v oblasti mikrovln (tzv. maser) ruští fyzikové N. G. Basov a A. M. Prochorov a americký fyzik C. H. Townes.

Více

Na základě toho vysvětlil Eisnstein vnější fotoefekt, kterým byla platnost tohoto vztahu povrzena.

Na základě toho vysvětlil Eisnstein vnější fotoefekt, kterým byla platnost tohoto vztahu povrzena. Vlnově-korpuskulární dualismus, fotony, fotoelektrický jev vnější a vnitřní. Elmg. teorie záření vysvětluje dobře mnohé jevy v optice interference, difrakci, polarizaci. Nelze jí ale vysvětlit např. fotoelektrický

Více

ELEKTRONOVÝ OBAL ATOMU. kladně nabitá hmota. elektron

ELEKTRONOVÝ OBAL ATOMU. kladně nabitá hmota. elektron MODELY ATOMU ELEKTRONOVÝ OBAL ATOMU Na základě experimentálních výsledků byly vytvořeny různé teorie o struktuře atomu, tzv. modely atomu. Thomsonův model: Roku 1897 se jako první pokusil o popis stavby

Více

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Univrzita omáš Bati v Zlíně LABORAORNÍ CVIČENÍ Z FYZIKY II Názv úlohy: Voltampérová charaktristika polovodičové diody a žárovky Jméno: Ptr Luzar Skupina: I II/1 Datum měřní: 14.listopadu 7 Obor: Informační

Více

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika Fyzika pro střední školy II 84 R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A R10.1 Fotovoltaika Sluneční záření je spojeno s přenosem značné energie na povrch Země. Její velikost je dána sluneční neboli solární

Více

Úvod do moderní fyziky. lekce 3 stavba a struktura atomu

Úvod do moderní fyziky. lekce 3 stavba a struktura atomu Úvod do moderní fyziky lekce 3 stavba a struktura atomu Vývoj představ o stavbě atomu 1904 J. J. Thomson pudinkový model atomu 1909 H. Geiger, E. Marsden experiment s ozařováním zlaté fólie alfa částicemi

Více

Demonstrace skládání barev

Demonstrace skládání barev Vltrh nápadů učitlů fyziky I Dmonstrac skládání barv DENĚK NAVRÁTIL Přírodovědcká fakulta MU Brno Úvod Studnti střdních škol si často stěžují na nzáživnost nzajímavost a matmatickou obtížnost výuky fyziky.

Více

2. Elektrotechnické materiály

2. Elektrotechnické materiály . Elektrotechnické materiály Předpokladem vhodného využití elektrotechnických materiálů v konstrukci elektrotechnických součástek a zařízení je znalost jejich vlastností. Elektrické vlastnosti materiálů

Více

Elektronový obal atomu

Elektronový obal atomu Elektronový obal atomu Vlnění o frekvenci v se může chovat jako proud částic (kvant - fotonů) o energii E = h.v Částice pohybující se s hybností p se může chovat jako vlna o vlnové délce λ = h/p Kde h

Více

7. Jaderná a ásticová fyzika

7. Jaderná a ásticová fyzika 7. Jadrná a ásticová fyzika 7.1 Základní vlastnosti atomových jadr 7.1.1 Složní atomových jadr V roc 1903 navrhl anglický fyzik J. J. Thomson první modl atomu, podl ktrého j v clém objmu atomu spojit rozložný

Více

(1) Známe-li u vyšetřovaného zdroje závislost spektrální emisivity M λ

(1) Známe-li u vyšetřovaného zdroje závislost spektrální emisivity M λ Učbní txt k přdnáš UFY Tplné zářní. Zářní absolutně črného tělsa Tplotní zářní a Plankův vyzařovaí zákon Intnzita vyzařování (misivita) v daném místě na povrhu zdroj j dfinována jako podíl zářivého toku

Více

Struktura elektronového obalu

Struktura elektronového obalu Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Struktura elektronového obalu Představy o modelu atomu se vyvíjely tak, jak se zdokonalovaly možnosti vědy

Více

16. Franck Hertzův experiment

16. Franck Hertzův experiment 16. Franck Hertzův experiment Zatímco zahřáté těleso vysílá spojité spektrum elektromagnetického záření, mají např. zahřáté páry kovů nebo plyny, v nichž probíhá elektrický výboj, spektrum čárové. V uvedených

Více

Atomové jádro Elektronový obal elektron (e) záporně proton (p) kladně neutron (n) elektroneutrální

Atomové jádro Elektronový obal elektron (e) záporně proton (p) kladně neutron (n) elektroneutrální STAVBA ATOMU Výukový materiál pro základní školy (prezentace). Zpracováno v rámci projektu Snížení rizik ohrožení zdraví člověka a životního prostředí podporou výuky chemie na ZŠ. Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.16/02.0018

Více

Rentgenová strukturní analýza

Rentgenová strukturní analýza Rntgnová strukturní nlýz Příprvná část Objktm zájmu difrkční nlýzy jsou 3D priodicky uspořádné struktury (krystly), n ktrých dochází k rozptylu dopdjícího zářní. Díky intrfrnci rozptýlných vln vzniká difrkční

Více

FYZIKA MIKROSVĚTA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník

FYZIKA MIKROSVĚTA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník FYZIKA MIKROSVĚTA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník Mikrosvět Svět o rozměrech 10-9 až 10-18 m. Mikrosvět není zmenšeným makrosvětem! Chování v mikrosvětě popisuje kvantová

Více

FYZIKA 4. ROČNÍK. Kvantová fyzika. Fotoelektrický jev (FJ)

FYZIKA 4. ROČNÍK. Kvantová fyzika. Fotoelektrický jev (FJ) Stěny černého tělesa mohou vysílat záření jen po energetických kvantech (M.Planck-1900). Velikost kvanta energie je E = h f f - frekvence záření, h - konstanta Fotoelektrický jev (FJ) - dopadající záření

Více

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK Fyzikální vzdělávání 1. ročník Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník 1 Fyzika atomu - model atomu struktura elektronového obalu atomu z hlediska energie atomu - stavba atomového jádra; základní nukleony

Více

Stručný úvod do spektroskopie

Stručný 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,

Více

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO 1. Jednotky a veličiny soustava SI odvozené jednotky násobky a díly jednotek skalární a vektorové fyzikální veličiny rozměrová analýza 2. Kinematika hmotného bodu základní pojmy kinematiky hmotného bodu

Více

4. PRŮBĚH FUNKCE. = f(x) načrtnout.

4. PRŮBĚH FUNKCE. = f(x) načrtnout. Etrém funkc 4. PRŮBĚH FUNKCE Průvodc studim V matmatic, al i v fzic a tchnických oborch s často vsktn požadavk na sstrojní grafu funkc K nakrslní grafu funkc lz dns většinou použít vhodný matmatický softwar.

Více

základní pojmy základní pojmy teorie základní pojmy teorie základní pojmy teorie základní pojmy teorie

základní pojmy základní pojmy teorie základní pojmy teorie základní pojmy teorie základní pojmy teorie Tori v strojírnské tchnologii Ing. Oskar Zmčík, Ph.D. základní pojmy používaná rozdělní vztahy, dfinic výpočty základní pojmy žádnou součást ndokážm vyrobit s absolutní přsností při výrobě součásti dochází

Více

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka.

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka. PSK1-14 Název školy: Autor: Anotace: Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka Optické zdroje a detektory Vzdělávací oblast: Informační a komunikační technologie Předmět:

Více

ATOM. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: 25. 7. 2012. Ročník: osmý

ATOM. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: 25. 7. 2012. Ročník: osmý ATOM Autor: Mgr. Stanislava Bubíková Datum (období) tvorby: 25. 7. 2012 Ročník: osmý Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Částicové složení látek a chemické prvky 1 Anotace: Žáci se seznámí se

Více

Kapitola 2. Bohrova teorie atomu vodíku

Kapitola 2. Bohrova teorie atomu vodíku Kapitola - - Kapitola Bohrova tori atomu vodíku Obsah:. Klasické modly atomu. Spktrum atomu vodíku.3 Bohrův modl atomu vodíku. Frack-Hrtzův pokus Litratura: [] BEISER A. Úvod do modrí fyziky [] HORÁK Z.,

Více

Ing. Stanislav Jakoubek

Ing. Stanislav Jakoubek Ing. Stanislav Jakoubek Číslo DUMu III/2-1-3-3 III/2-1-3-4 III/2-1-3-5 Název DUMu Vnější a vnitřní fotoelektrický jev a jeho teorie Technické využití fotoelektrického jevu Dualismus vln a částic Ing. Stanislav

Více

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno 1 Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno Struktura

Více

pravou absorpcí - pohlcené záření zvýší vnitřní energii molekul systému a přemění se v teplo Lambertův-Beerův zákon: I = I

pravou absorpcí - pohlcené záření zvýší vnitřní energii molekul systému a přemění se v teplo Lambertův-Beerův zákon: I = I Zmnšní intnzita světla při prostupu hmotou: pravou absorpcí - pohlcné zářní zvýší vnitřní nrgii molkul systému a přmění s v tplo Lambrtův-Brův zákon: I = I c x o ( - xtinční koficint) rozptylm na částicích

Více

6 Elektronový spin. 6.1 Pojem spinu

6 Elektronový spin. 6.1 Pojem spinu 6 Elktronový spin Elktronový spin j vličina poněkud záhadná, vličina, ktrá nmá obdoby v klasickém svět. Do kvantové mchaniky s spin dostal jako xprimntální fakt: z řady xprimntů totiž vyplývalo, ž kromě

Více

Látkové množství. 6,022 10 23 atomů C. Přípravný kurz Chemie 07. n = N. Doporučená literatura. Látkové množství n. Avogadrova konstanta N A

Látkové množství. 6,022 10 23 atomů C. Přípravný kurz Chemie 07. n = N. Doporučená literatura. Látkové množství n. Avogadrova konstanta N A Doporučená literatura Přípravný kurz Chemie 2006/07 07 RNDr. Josef Tomandl, Ph.D. Mailto: tomandl@med.muni.cz Předmět: Přípravný kurz chemie J. Vacík a kol.: Přehled středoškolské chemie. SPN, Praha 1990,

Více

I. MECHANIKA 8. Pružnost

I. MECHANIKA 8. Pružnost . MECHANKA 8. Pružnost Obsah Zobcněný Hookův zákon. ntrprtac invariantů. Rozklad tnzorů na izotropní část a dviátor. Křivka dformac. Základní úloha tori pružnosti. Elmntární Hookův zákon pro jdnoosý tah.

Více

Fotoelektrický jev je uvolňování elektronů z látky vlivem dopadu světelného záření.

Fotoelektrický jev je uvolňování elektronů z látky vlivem dopadu světelného záření. FYZIKA pracovní sešit pro ekonomické lyceum. 1 Jiří Hlaváček, OA a VOŠ Příbram, 2015 FYZIKA MIKROSVĚTA Kvantové vlastnosti světla (str. 241 257) Fotoelektrický jev je uvolňování elektronů z látky vlivem

Více

Základy spektroskopie a její využití v astronomii

Základy 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?

Více

HISTORIE ATOMU. M g r. ROBERT P ECKO TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

HISTORIE ATOMU. M g r. ROBERT P ECKO TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY HISTORIE ATOMU M g r. ROBERT P ECKO TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY Historie atomu (modely) Mgr. Robert Pecko Období bez modelu pojetí hmoty

Více

41 Absorpce světla ÚKOL TEORIE

41 Absorpce světla ÚKOL TEORIE 41 Absorpc světla ÚKOL Stanovt závislost absorpčního koficintu dvou průhldných látk různé barvy na vlnové délc dopadajícího světla. Proměřt pro zadané vlnové délky absorpci světla při jho průchodu dvěma

Více

Atom a molekula - maturitní otázka z chemie

Atom a molekula - maturitní otázka z chemie Atom a molekula - maturitní otázka z chemie by jx.mail@centrum.cz - Pond?lí, Únor 09, 2015 http://biologie-chemie.cz/atom-a-molekula-maturitni-otazka-z-chemie/ Otázka: Atom a molekula P?edm?t: Chemie P?idal(a):

Více

Nejdůležitější pojmy a vzorce učiva fyziky II. ročníku

Nejdůležitější pojmy a vzorce učiva fyziky II. ročníku Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Nejdůležitější pojmy a vzorce učiva fyziky II. ročníku V tomto článku uvádíme shrnutí poznatků učiva II. ročníku

Více

Čím je teplota látky větší (vyšší frekvence kmitů), tím kratší je vlnová délka záření.

Čím je teplota látky větší (vyšší frekvence kmitů), tím kratší je vlnová délka záření. KVANTOVÁ FYZIKA 1. Záření tělesa Částice (molekuly, ionty) pevných a kapalných látek, které jsou zahřáté na určitou teplotu, kmitají kolem rovnovážných poloh. Při tomto pohybu kolem nich vzniká proměnné

Více

Optické spektroskopie 1 LS 2014/15

Optické 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)

Více

ZÁKLADNÍ POJMY KVANTOVÉ FYZIKY, FOTOELEKTRICKÝ JEV. E = h f, f je frekvence záření, h je Planckova

ZÁKLADNÍ POJMY KVANTOVÉ FYZIKY, FOTOELEKTRICKÝ JEV. E = h f, f je frekvence záření, h je Planckova ZÁKLADNÍ POJMY KVANTOVÉ FYZIKY, FOTOELEKTRICKÝ JEV. KVANTOVÁ FYZIKA: Koncem 19. století byly zkoumány optické jevy, které nelze vysvětlit jen vlnovými vlastnostmi světla > vznikly nové fyzikální teorie,

Více

2. ATOM. Dualismus částic: - elektron se chová jako hmotná částice, ale také jako vlnění

2. ATOM. Dualismus částic: - elektron se chová jako hmotná částice, ale také jako vlnění Na www.studijni-svet.cz zaslal(a): Kikusska94 2. ATOM HISTORIE NÁZORŮ NA STAVBU ATOMU - Leukippos (490 420 př. n. l.) - Demokritos (460 340 př. n. l.) - látka je tvořená atomy, které se dále nedělí (atomos

Více

Elektronový obal atomu

Elektronový obal atomu Elektronový obal atomu Ondřej Havlíček.ročník F-Vt/SŠ Jsoucno je vždy něco, co jsme si sami zkonstruovali ve své mysli. Podstata takovýchto konstrukcí nespočívá v tom, že by byly odvozeny ze smyslových

Více

Stavba atomu. protony p + nukleony neutrony n 0. elektrony e -

Stavba atomu. protony p + nukleony neutrony n 0. elektrony e - Stavba atomu atom (elektroneutrální) jádro (kladně nabité) elektronový obal (záporně nabitý) protony p + nukleony neutrony n 0 elektrony e - Mikročástice Klidová hmotnost (kg) Klidová hmotnost (u) Náboj

Více

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS VI. Odpor a lktrický proud Obsah 6 ODPOR A ELEKTRICKÝ PROUD 6.1 ELEKTRICKÝ PROUD 6.1.1 HUSTOTA PROUDU 3 6. OHMŮV ZÁKON 4 6.3 ELEKTRICKÁ ENERGIE A VÝKON 6 6.4 SHRNUTÍ 7 6.5 ŘEŠENÉ

Více

Studium fotoelektrického jevu

Studium fotoelektrického jevu Studium fotoelektrického jevu Úkol : 1. Změřte voltampérovou charakteristiku přiložené fotonky 2. Zpracováním výsledků měření určete hodnotu Planckovy konstanty Pomůcky : - Ampérmetr TESLA BM 518 - Školní

Více

Aktivita. Curie (Ci) = rozp.s Ci aktivita 1g 226 Ra (a, T 1/2 = 1600 let) počet rozpadů za jednotku času

Aktivita. Curie (Ci) = rozp.s Ci aktivita 1g 226 Ra (a, T 1/2 = 1600 let) počet rozpadů za jednotku času Aktivita počt rozpadů za jdnotku času Curi (Ci) = 3.7 10 10 rozp.s -1 1 Ci aktivita 1g 6 Ra (a, T 1/ = 1600 lt) 1 Bcqurl (Bq) = 1 rozp. s -1 =.7 10-11 Ci = 7 pci 1 MBq = 7 mci Dávka množství radiac absorbované

Více

Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan

Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan Číslo projektu Název školy Autor Tematická oblast Ročník CZ.1.07/1.5.00/34.0743 Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan Chemie ATOM 1. ročník Datum tvorby 11.10.2013 Anotace a) určeno pro

Více

Zdroje optického záření

Zdroje optického záření Metody optické spektroskopie v biofyzice Zdroje optického záření / 1 Zdroje optického záření tepelné výbojky polovodičové lasery synchrotronové záření Obvykle se charakterizují zářivostí (zářivý výkon

Více

Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech

Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech Úkoly měření: 1. Odhad rozměrů mikro-objektů z informací uváděných výrobcem. 2. Záznam difrakčních obrazců (difraktogramů) vzniklých interakcí laserového

Více

Počátky kvantové mechaniky. Petr Beneš ÚTEF

Počátky kvantové mechaniky. Petr Beneš ÚTEF Počátky kvantové mechaniky Petr Beneš ÚTEF Úvod Stav fyziky k 1. 1. 1900 Hypotéza atomu velmi rozšířená, ne vždy však přijatá. Atomy bodové, není jasné, jak se liší atomy jednotlivých prvků. Elektron byl

Více

Zjednodušený výpočet tranzistorového zesilovače

Zjednodušený výpočet tranzistorového zesilovače Přsný výpočt tranzistorového zsilovač vychází z urční dvojbranových paramtrů tranzistoru a pokračuj sstavním matic obvodu a řšním této matic. Při použití vybraných rovnic z matmatických modlů pro programy

Více

Úvod do laserové techniky

Úvod do laserové techniky Úvod do laserové techniky Látka jako soubor kvantových soustav Jan Šulc Katedra fyzikální elektroniky České vysoké učení technické v Praze petr.koranda@gmail.com 18. září 2018 Světlo jako elektromagnetické

Více

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY 1 Fyzikální základy spektrálních metod Monochromatický zářivý tok 0 (W, rozměr m 2.kg.s -3 ): Absorbován ABS Propuštěn Odražen zpět r Rozptýlen s Bilance toků 0 = +

Více

λ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda

λ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda Úvod Optoelektronické součástky jsou založeny na interakci optického záření s elektricky nabitými částicemi v polovodičích. Vztah mezi energií fotonů

Více

ATOM VODÍKU MODEL : STOJÍCÍ BODOVÉ JÁDRO A ELEKTRON VZÁJEMNĚ ELEKTROSTATICKY INTERAGUJÍCÍ SCHRÖDINGEROVA ROVNICE PRO PŘÍPAD POTENCIÁLNÍ ENERGIE.

ATOM VODÍKU MODEL : STOJÍCÍ BODOVÉ JÁDRO A ELEKTRON VZÁJEMNĚ ELEKTROSTATICKY INTERAGUJÍCÍ SCHRÖDINGEROVA ROVNICE PRO PŘÍPAD POTENCIÁLNÍ ENERGIE. ATOMY + MOLEKULY ATOM VODÍKU MODEL : STOJÍCÍ BODOVÉ JÁDRO A ELEKTRON VZÁJEMNĚ ELEKTROSTATICKY INTERAGUJÍCÍ SCHRÖDINGEROVA ROVNICE H ˆψ = Eψ PRO PŘÍPAD POTENCIÁLNÍ ENERGIE Vˆ = Ze 2 4πε o r ŘEŠENÍ HLEDÁME

Více

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ Název projektu Číslo projektu Název školy Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ CZ.1.07/1.5.00/34.0748

Více

- studium jevů pozorovaných při průchodu světla prostředím: - absorpce - rozptyl (difúze) - rozklad světla

- studium jevů pozorovaných při průchodu světla prostředím: - absorpce - rozptyl (difúze) - rozklad světla VLNOVÁ OPTIKA - studium jevů založených na vlnové povaze světla: - interference (jev podmíněný skládáním vlnění) - polarizace - difrakce (ohyb) - disperze (jev související se závislostí n n ) - studium

Více

OPTIKA Fotoelektrický jev TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

OPTIKA Fotoelektrický jev TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY. OPTIKA Fotoelektrický jev TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY. Světlo jako částice Kvantová optika se zabývá kvantovými vlastnostmi optického

Více

Opakování

Opakování Slabé vazebné interakce Opakování Co je to atom? Opakování Opakování Co je to atom? Atom je nejmenší částice hmoty, chemicky dále nedělitelná. Skládá se z atomového jádra obsahujícího protony a neutrony

Více

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/ Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354 Předmět: LRR/CHPB1/Chemie pro biology 1 Elektronový obal Mgr. Karel Doležal Dr. Cíl přednášky: seznámit posluchače se stavbou

Více

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově 08_5_Fyzika elektronového obalu Mgr. Miroslav Indrák 1. Model atomu s jádrem 2. Čárové a emisní spektrum

Více

Od kvantové mechaniky k chemii

Od 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

Více

INSTITUT FYZIKY VŠB-TU OSTRAVA NÁZEV PRÁCE

INSTITUT FYZIKY VŠB-TU OSTRAVA NÁZEV PRÁCE Studnt Skupina/Osob. číslo INSTITUT FYZIKY VŠB-TU OSTRAVA NÁZEV PRÁCE 5. Měřní ěrného náboj lktronu Číslo prác 5 Datu Spolupracoval Podpis studnta: Cíl ěřní: Pozorování stopy lktronů v baňc s zřděný plyn

Více

Anihilace pozitronů v pevných látkách

Anihilace pozitronů v pevných látkách Anihilac pozitronů v pvných látkách Jakub Čížk katdra fyziky nízkých tplot Tl: 1 912 788 jakub.cizk@mff.cuni.cz http://www.kfnt.mff.cuni.cz výuka Anihilac pozitronů v pvných látkách Doporučná litratura:

Více

Úvod do fyziky plazmatu

Úvod do fyziky plazmatu Dfinic plazmatu (typická) Úvod do fyziky plazmatu Plazma j kvazinutrální systém nabitých (a případně i nutrálních) částic, ktrý vykazuj kolktivní chování. Pozn. Kolktivní chování j tdy podstatné, nicméně

Více

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Inovace studia molekulární a buněčné biologie Investice do rozvoje vzdělávání Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Investice do rozvoje vzdělávání

Více

3.10. Magnetické vlastnosti látek

3.10. Magnetické vlastnosti látek 3.10. Magntické vlastnosti látk 1. Sznáit s s klasifikací látk podl charaktru intrakc s agntický pol. 2. Nastudovat zdroj agntického pol atou, ktré souvisí s pohyb lktronu v lktronové obalu atou. 3. Vysvětlit

Více

Atom vodíku. Nejjednodušší soustava: p + e Řešitelná exaktně. Kulová symetrie. Potenciální energie mezi p + e. e =

Atom vodíku. Nejjednodušší soustava: p + e Řešitelná exaktně. Kulová symetrie. Potenciální energie mezi p + e. e = Atom vodíku Nejjednodušší soustava: p + e Řešitelná exaktně Kulová symetrie Potenciální energie mezi p + e V 2 e = 4πε r 0 1 Polární souřadnice využití kulové symetrie atomu Ψ(x,y,z) Ψ(r,θ, φ) x =? y=?

Více

Ing. Ondrej Panák, ondrej.panak@upce.cz Katedra polygrafie a fotofyziky, Fakulta chemicko-technologická, Univerzita Pardubice

Ing. Ondrej Panák, ondrej.panak@upce.cz Katedra polygrafie a fotofyziky, Fakulta chemicko-technologická, Univerzita Pardubice 1 ěřní barvnosti studijní matriál Ing. Ondrj Panák, ondrj.panak@upc.cz Katdra polygrafi a fotofyziky, Fakulta chmicko-tchnologická, Univrzita Pardubic Úvod Abychom mohli či už subjktivně nbo objktivně

Více

ÚLOHY Z ELEKTŘINY A MAGNETIZMU SADA 4

ÚLOHY Z ELEKTŘINY A MAGNETIZMU SADA 4 ÚLOHY Z ELEKTŘINY A MAGNETIZMU SADA 4 Ptr Dourmashkin MIT 6, přklad: Vítězslav Kříha (7) Obsah SADA 4 ÚLOHA 1: LIDSKÝ KONDENZÁTO ÚLOHA : UDĚLEJTE SI KONDENZÁTO ÚLOHA 3: KONDENZÁTOY ÚLOHA 4: PĚT KÁTKÝCH

Více

Opakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu

Opakování: 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

Více

Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký. Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený

Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký. Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený Jan Olbrecht Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený Jaký typ lomu nastane při průchodu světla z opticky

Více

- 1 - Čtvrtá přednáška na téma axiom jednoty VÝVOJ ATOMOVÝCH TEORIÍ. Ph. M. Kanarev. 1. Úvod

- 1 - Čtvrtá přednáška na téma axiom jednoty VÝVOJ ATOMOVÝCH TEORIÍ. Ph. M. Kanarev. 1. Úvod - 1 - Čtvrtá přdnáška na téma axiom jdnoty 15.11.04 VÝVOJ ATOMOVÝCH TORIÍ Ph. M. Kanarv -mail: kanil@mail.ru http://kanarv.innoplaza.nt 1. Úvod Milí hldači vědcké pravdy, již znát podmínky pro zavdní axiomu

Více

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ CZ.1.07/1.1.00/08.0010 ELEKTRICKÝ NÁBOJ Mgr. LUKÁŠ FEŘT

Více

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm Rtg. záření: Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm Vznik rtg. záření: 1. Rtg. záření se spojitým spektrem vzniká při prudkém zabrzdění urychlených elektronů.

Více

Maturitní témata fyzika

Maturitní témata fyzika Maturitní témata fyzika 1. Kinematika pohybů hmotného bodu - mechanický pohyb a jeho sledování, trajektorie, dráha - rychlost hmotného bodu - rovnoměrný pohyb - zrychlení hmotného bodu - rovnoměrně zrychlený

Více

Měrný náboj elektronu

Měrný náboj elektronu Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praz Úloha č. 12 : Měřní měrného náboj lktronu Jméno: Ondřj Ticháčk Pracovní skupina: 7 Kruh: ZS 7 Datum měřní: 8.4.2013 Klasifikac: Měrný náboj lktronu 1 Zadání 1. Sstavt

Více

Optika. Co je světlo? Laser vlastnosti a využití. Josef Štěpánek Fyzikální ústav MFF UK

Optika. Co je světlo? Laser vlastnosti a využití. Josef Štěpánek Fyzikální ústav MFF UK Optika Co je světlo? Laser vlastnosti a využití Josef Štěpánek Fyzikální ústav MFF UK Optika Vědecká disciplína zabývající se světlem a zářením obdobných vlastností (optické záření) z hlediska jeho vzniku,

Více

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník VLNOVÁ OPTIKA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník Vlnová optika Světlo lze chápat také jako elektromagnetické vlnění. Průkopníkem této teorie byl Christian Huyghens. Některé jevy se dají

Více

ÈÁST VII - K V A N T O V Á F Y Z I K A

ÈÁST VII - K V A N T O V Á F Y Z I K A Kde se nacházíme? ÈÁST VII - K V A N T O V Á F Y Z I K A 29 Èásticové vlastnosti elektromagnetických vln 30 Vlnové vlastnosti èástic 31 Schrödingerova formulace kvantové mechaniky Kolem roku 1900-1915

Více

Ověření Stefanova-Boltzmannova zákona. Ověřte platnost Stefanova-Boltzmannova zákona a určete pohltivost α zářícího tělesa.

Ověření Stefanova-Boltzmannova zákona. Ověřte platnost Stefanova-Boltzmannova zákona a určete pohltivost α zářícího tělesa. 26 Zářní těls Ověřní Stfanova-Boltzmannova zákona ÚKOL Ověřt platnost Stfanova-Boltzmannova zákona a určt pohltivost α zářícího tělsa. TEORIE Tplo j druh nrgi. Vyjadřuj, jak s změní vnitřní nrgi systému

Více

Dualismus vln a částic

Dualismus 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

Více

Výfučtení: Návštěva do mikrosvěta atomů a elektronů

Výfučtení: Návštěva do mikrosvěta atomů a elektronů Výfučtení: Návštěva do mikrosvěta atomů a elektronů Dnes již víme, že všechny látky se skládají z atomů, které jsou mezi sebou provázány atomovými vazbami. Víme také, že tyto vazby mají na svědomí elektrony

Více

Charakteristiky optického záření

Charakteristiky optického záření Fyzika III - Optika Charakteristiky optického záření / 1 Charakteristiky optického záření 1. Spektrální charakteristika vychází se z rovinné harmonické vlny jako elementu elektromagnetického pole : primární

Více

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. 8.4.2013 Příprava Opravy Učitel Hodnocení. Fotoelektrický jev a Planckova konstanta

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. 8.4.2013 Příprava Opravy Učitel Hodnocení. Fotoelektrický jev a Planckova konstanta FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEKT VUT BRNO Jméno a příjmení Petr Švaňa Ročník 1 Předmět IFY Kroužek Spolupracoval Měřeno dne Odevzdáno dne Ladislav Šulák 25. 3. 2013 8.4.2013 Příprava Opravy Učitel

Více