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

Elektronov obal (atomov fyzika)

pi zkoumn el. obalu napomh spektroskopie (Balmer, 1885 - spektrum vodku)
Bohr (1913) - poprv popsal zkonitosti mezi stavbou vodku a jeho spektrem
Pi pechodu atomu z energetickho stavu En do stavu Em (En>Em) atom vyz foton s frekvenc f:
hf=En-Em


Energie atom je kvantovna:

experimentln oven - Franck-Hertzv pokus (1912-14)

elektrony jsou mezi K a M urychlovny
brzdn napt U´ mezi M a A brn elektronm s menš energi než eU´ dolett na A

pozorovny velk poklesy anodovho proudu IA pro U=n5 V
vysvtlen - pro Hg: E2-E1=5 eV
Ee<5eV => sržky elektron s atomy Hg jsou pružn, elektron dolet k A
Ee5eV => elektron ped energii atomu Hg => Hg pejde do excitovanho stavu, vyz pijatou energii ve form zen; elektron nedolet k A => poklesne anodov proud IA

Vysvtlen, pro je energie elektron kvantovna:
Uvažujeme-li pohyb stice vzan na seku dlky L a vlnovou povahu stice, pak na sece vznik stojat vlna
n=1 stojat vlna pravdpodobnost vskytu stice
n=2 stojat vlna pravdpodobnost vskytu stice
n=3 stojat vlna pravdpodobnost vskytu stice
...
stice se nachz jen v uritch stavech charakterizovanch celm slem n.
L=nλn/2
λn=2L/n
v=h/(mλ)
E=½mv2=½mh2/(mλn)2=n2h2/(8mL2)


Modely atom

1) Pudinkov (Thomsonv) model
koule pudinku pedstavuje kladn nboj atomu, rozinky pedstavuj elektrony
vyvrcen objevem jdra (Rutherford 1911)

2) Planetrn (Rutherfordv) model
analogie pohybu elektronu kolem jdra s pohybem planet ve slunen soustav
rozpor s pozorovnm

3) Bohrv model
elektrony obhaj jen po uritch kruhovch drahch, energii pijmaj nebo vyzauj jen pechodem z jedn drhy na druhou
oven Franck-Hertzovm pokusem
plat uspokojiv jen pro vodk
polomr atomu vodku: rn=r1
rychlost elektronu: vn=v1/n
energie atomu: En=E1/n², E1=-13,6eV

4) Sommerfeldv (slupkov) model
elektrony obhaj po eliptickch drahch, kter se st
stav elektronu je uren 3 kvantovmi sly
hlavn kvantov slo n
- uruje energii a velikost elektron. orbitalu
n=1,2,3,...
vedlejš kvantov slo l
- uruje tvar orbitalu
l=0,1,2,...,n-1
magnetick kvantov slo m
- uruje orientaci elektron. orbitalu v prostoru
m=0,±1,±2,...,±l
hlavnmu kv. slu n odpovd n2 kvantovch stav
spinov kvantov slo s
- uruje orientaci elektronu
s=±½
celkem hlavnmu kv. slu n odpovd 2n2 kvantovch stav

5) Schrdingerv (kvantov) model
kvantov sla n,l,m vychz z ešen tzv. Schrdingerovch rovnic

6) Diracv model
z ešen Schrdingerovch rovnic vychz i spinov slo

Periodick soustava
2 zkony, kter nemaj v makrosvt obdobu:
1) Princip nerozlišitelnosti stic
- všechny elektrony jsou zcela stejn, nelze je rozlišit (narozdl od kvant. stav, kter jsou rozlišeny kvant. sly)
2) Pauliho vyluovac princip (z r. 1924)
- v danm systmu nemohou souasn existovat dva elektrony v tmž kvantovm stavu ( se stejnmi hodnotami n,l,m,s)
- plat pro fermiony(nap. elektrony, neutrony, protony), neplat pro bosony (nap. fotony)

Lasery
atomy pi pechodu z vyššho (excitovanho) stavu E2 do nižšho stavu E1 mohou vyzit foton: hf21=E2-E1
absorpce fotonu - elektron pejde do excitovanho stavu absorpce fotonu - elektron pejde do excitovanho stavu spontnn emise spontnn emise - nhodn pechod

luminiscence - spontnn emise - nekoherentn svtlo (nap. zivky, obrazovky, svtlušky)

buzen atomu:
a) interakc s stic
b) vysokou teplotou
c) ozenm

Stimulovan emise (popsal Einstein 1916)
stimulovan emise
foton s frekvenc fmn dopadne na atom v excitovanm stavu, pimje ho k pechodu do nižšho stavu za vyzen dalšho fotonu - oba maj stejnou frekvenci a fzi, jsou koherentn
cel proces se mže lavinovit opakovat

metastabiln hadiny - excitovan energetick hladiny, v nichž atomy setrvvaj relativn dlouho (dov 10-8s)

He-Ne laser

srža He a elektronu => metastabiln hladina E3
sržka He (ve stavu E3) s Ne (E0) => atomy Ne do stavu E2 (vce obsazen než E1)
pi pechodu NE z E2 do E1 se vyz foton o vln. dlce 633 nm (erven svtlo) a spust stimulovanou emisi dalšch foton
opakovanmi odrazy na zrcadlech vznik koherentn svazek laserovho svtla

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