fyzika.petrnovotny.at maturitn tmata z fyziky a jin uiten informace...
dve fyzika.smoula.net
Web je od z 2014 sputn na nov adrese fyzika.petrnovotny.at a optimalizovn pro mobiln telefony

Zklady kvantov fyziky

kvantov hypotza
Max Planck (1900) - pi vysvtlen zen ernho tlesa
Zen je vyzaovno nebo pohlcovno jen v uritch dvkch - kvantech.
Energie kvanta je mrn jeho frekvenci.
E=hf
h - Planckova konstanta
h=6,626·10-34Js

vnjš fotoelektrick jev
Dopadajc zen uvoluje z kovu elektrony.
Objeven v 2. pol. 19. stol. pi zkoumn vzjemnho psoben zen a ltky.

Pozorovn:
pro každ kov existuje mezn frekvence f0
f<f0 => proud neprochz - zen nen schopno uvolnit elektrony
ff0 proud prochz, jeho velikost je mrn intenzit dopadajcho zen (m vce kvant dopad, tm vce elektron se uvoln a prochz vtš proud)
energie uvolnnch elektron zvis na frekvenci dopadajcho zen a nezvis na intenzit zen
vysvtlen - Albert Einstein (1905, dostal za to Nobelovu cenu)
pedstava:
energie zen nen v prostoru rozložena spojit, ale skld se z konenho potu kvant, kter mohou bt pohlcena nebo vyzena jen jako celky
kvantum m energii E a hybnost p
E=hf
p=mc=E/c=hf/c=h/λ
Každ kvantum ped energii jen jednomu elektronu, ten ji využije na uvolnn z kovu (vstupn prce W´) a zbytek se pemn na kinetickou energii elektronu Ek:
hf=W´+Ek
hf=W´+½mv2
pro hf<W´ se elektron neuvoln

vnitn fotoelektrick jev
uvolnn elektron z atomu vyvolan dopadajcm zenm uvnit ltky

Comptonv jev
- pm dkaz sticov povahy svtla (1922)
svazek tvrdho rntgenova zen dopad na uhlkovou destiku, vyšetujeme rozptlen zen

plat zkon zachovn hybnosti a energie
hf=hf´+Ee
f>f´
λ<λ´
rozdl frekvenc zvis na hlu rozptylu
foton (nzev zavedl Lewis)
- elementrn stice s nulovou klidovou hmotnost pohybujc se rychlost svtla v danm prosted
dualismus: stice × vlna
vlnovou teorii použvme pi popisu interference, ohybu a polarizaci svtla
kvantovou teorii použvme pi popisu fotoelektrickho jevu, Comptonova jevu, emisi a absorpci svtla v atomech

Vlnov vlastnosti stic
Louis de Broglie (1924) navrhl každ mikroskopick stici, kter se pohybuje a m pi tom energii a hybnost, piadit frekvenci a vlnovou dlku
f=E/h=mc2/h
λ=h/p=h/(mv)
E, p charakterizuj rovnomrn pmoar pohyb stice
f, λ charakterizuj postupnou rovinnou vlnu
1927, Davison, Gerner
- prvn experiment, kter dokzal, že pohybujc se elektrony se projevuj jako vlny
ED - elektronov dlo, K - krystal Ni, D - detektor - pozorujeme interferenn maxima a minima
|AB|=bsinφ=kλ
urychl. napt U (v el. dlu) dod elektronu kinetickou energii
Ek=½mev2=eU => v=
odpovdajc vlnov dlka de Broglieho vlny
λ=h/p=h/(mev)=h/
dalš pokusy: Thomson (1928), Jnson(1961)

pohyb stic popisuje vlnov funkce Ψ(x,y,z,t)
pravdpodobnost P, že se stice nachz v danm okamžiku na danm mst
P=|Ψ(x,y,z,t)|ΔV
|Ψ(x,y,z,t)|2 - hustota pravdpodobnosti vskytu stice
pohyb stice je nhodn, stice se nephybuje po urit trajektorii uritou rychlost (projev vln. vlastnost stice - tunelov jev)
využit vln. povahy stic - elektronov mikroskopy

Heisenbergova relace neuritosti
ΔxΔp=h
Δx - rozptyl v uren souadnice
Δp - rozptyl v uren hybnosti
Nemžeme souasn urit pesnou polohu a pesnou hybnost stice.

nahorumenu • Web designed by Petr Novotn © Petr Novotn 2004-2018 [CNW:Counter]