1 / 18

Fysika mikrosvěta

Fysika mikrosvěta. Částice, vlny, atomy. Princip korespondence. Klasická fysika = lim kvantové fysiky h→0 Klasická fysika = lim teorie relativity c→∞. Částice v „jednorozměrné krabici“.

sierra-mcclain
Télécharger la présentation

Fysika mikrosvěta

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Fysika mikrosvěta Částice, vlny, atomy

  2. Princip korespondence • Klasická fysika = lim kvantové fysiky h→0 • Klasická fysika = lim teorie relativity c→∞

  3. Částice v „jednorozměrné krabici“

  4. elektron vázaný na úsečku se nemůže pohybovat libovolně, ale je jen v určitých stavech charakterizovaných přirozenými čísly • energie částice je kvantována; částice má jen určitou energii – energetickou hladinu • popsána kvantovým číslem n • základní stav n = 1 • n >1 vzbuzené (excitované) stavy

  5. stacionární rozložení – v čase se nemění (podobně jako uzly a kmitny při stojatém vlnění) • částice neztrácí energii (kmity se netlumí) • částice ztrácí nebo získává energii pouze skokem • z vyššího do nižšího stavu se energie vyzáří • z nižšího do vyššího se energie pohltí

  6. Heisenbergovy relace neurčitosti • pokud budeme stěny přibližovat, energie částice poroste (bude divočejší a divočejší) • čím přesněji částici lokalizujeme, tím méně přesně určíme hybnost (a tedy rychlost) • naopak: při přesnějším určení rychlosti neznáme polohu

  7. Werner von Heisenberg

  8. Tunelový jev • http://www.bun.kyoto-u.ac.jp/~suchii/Bohr/tunnel.html

  9. Tunelový jev • Studená emise z kovů (k uvolnění stačí menší energie než je výstupní práce) – v elektrickém poli • Vylétání a částic z jádra atomu • Podstata polovodičových součástek

  10. Atomová fysika • emisní spektrum: spojité spektrum, čárové spektrum • absorpční spektrum – identifikace prvků • Joseph Fraunhofer (1787–1826) – sluneční spektrum přerušováno tenkými černými čarami (1814) • Gustav Kirchhoff (1824–1887), Robert Bunsen (1811–1899) – Fraunhoferovy čáry odpovídají absorpčnímu spektru chemických prvků • zkoumání spektra: série čar (Lymanova, Balmerova, Paschenova, Brackettova, Pfundova)

  11. Joseph von Fraunhofer • 1787–1826 • „Approximavit sidera“

  12. Franckův-Hertzův pokus • James Franc (1882–1964) • Gustav Hertz (1887–1975) – synovec H. Hertze • 1925 – Nobelova cena za fysiku

  13. Franckův-Hertzův pokus

  14. Franckův-Hertzův pokus • energie základního stavu atomu rtuti E1 = – 10,4 eV • energie 1. excitovaného stavu atomu rtutiE2 = – 5,51 eV • rozdíl E = 4,89 eV • letí elektron, narazí na atom rtuti a) pokud má energii menší než 4,89 eV nemůže ji atomu předat – pružná srážka b) pokud má energii větší než 4,89 eV – energie je atomem pohlcena, elektron se zpomalí, anodový proud prudce poklesne • opět letí dál a situace se opakuje pro násobky excitační energie

  15. Bohrův model atomu Chyby: • neuvažuje se vlnový charakter částic • nevysvětluje kulovou symetrii atomu (planety téměř v rovině!) • nabitá částice pohybující se po zakřivené trajektorii musí vyzařovat EM záření – takže její energie klesá, až dopadne na jádro – to se ovšem neděje

  16. Kvantově mechanický model atomu (Sommerfeldův model)

  17. Kvantově mechanický model atomu (Sommerfeldův model) • http://kdf.mff.cuni.cz/~broklova/orbitals/index.php?lang=CZ

  18. Kvantově mechanický model atomu (Sommerfeldův model)

More Related