Zóny pre každého študenta

29. Kvantová fyzika

29. Kvantová fyzika

- interakcia žiarenia a hmoty => lasery

- rádiové vlnenie a jadro => magnetická rezonancia

- rádioaktivita a správanie sa jadier => jadrová energia

- vlnové vlastnosti častíc => elektronový mikroskop

- GPS

- žiarenie tohto telesa nevedela klasická fyzika vysvetliť, vysvetlil ho až Planck v roku 1900 – predpokladal, že steny čierneho telesa môžu prijať a zároveň vysielať žiarenie s frekvenciou len po určitých dávkach energie = kvantách energie

E = h . f

E k = W V + ½ m e . v 2 

1) ak je frekvencia dopadajúceho žiarenia menšia ako f 0 , potom energia žiarenia je menšia ako výstupná práca => fotoelektrický jav nenastane

2) ak dopadajúce žiarenie s hraničnou frekvenciou f 0 energia žiarenia sa rovná práve výstupnej práci => nastáva vnútorný fotoelektrický jav ( elektróny sa uvoľnia z atómov, ale nie z látky)

3) ak je frekvencia väčšia ako f 0 energia žiarenia zostáva aj na kinetickú energiu elektrónov => nastáva vonkajší fotoelektrický jav, elektróny sa uvoľnia nielen z atómov, ale aj z látky

- v polovodičoch vznikajú páry – voľný elektrón diera

2) fotoelektrický jav vyvolá len žiarenie s frekvenciou väčšou ako f 0

3) energia uvolnených elektrónov závisí od frekvencie dopadajúceho žiarenia

4) množstvo uvolnených elektrónov závisí od intenzity dopadajúceho žiarenia

- majú energiu E = h . f

- na tenkú doštičku z grafitu dopadá úzky zväzok RTG žiarenia a po prechode touto doštičkou sa mení smer jeho šírenia

E < E 0 => h . f < h . f 0 => λ > λ 0

- najmenšia stavebná častica látok

Dalton – chemicky ďalej nedeliteľná častica

Thompson – objavil elektrón => atóm sa skladá z kladného náboja, ktorý je rozmiestnený v celom V => pudingový model

 2) jadrovú – atómové jadro

1) atóm sa môže nachádzať len v určitých kvantových stavoch, z ktorých každý má presne určenú hodnotu energie

2) pri prechode atómu zo stavu s vyššou E n do stavu s nižšou E m vysiela atóm žiarenie s frekvenciou f n m : E = E n – E m = h . ( f n m )

λ n m = c / R n m => čiarový charakter spektra


E 1 – E 0 = h . f


E 1 – E 0 = h . f

- zosilnenie svetla stimulovanou emisiou žiarenia

- zariadenie, ktoré uvoľňuje nahromadenú energiu ako energiu svetelného lúča monofrekvenčného žiarenia

- kryštál rubínu plus prímesy chrómu

- pri dopade fotónov s vhodnou energiou prechádzajú atómy chrómu zo základnej hladiny na excitované energie odkiaľ po chvíli padajú na tzv. Metastabilnú hladinu energie, kde môžu zostať 1000 krát dlhšie ako na excitovaných hladinách a pri dopade jedného fotónu dochádza k stimulovanej emisii => znásobí sa počet fotónov => zosilní sa počet fotónov => zosilní sa svetlo

Zones.sk – Najväčší študentský portál
https://www.zones.sk/studentske-prace/fyzika/17424-29-kvantova-fyzika/