Bangų ir kvantų optika

Bangų ir kvantų optika 1)Šviesos prigimtis ir sklidimas. 2)Dž.Maksvelio teorija (XIXa) Tai elektro magnetinių bangų teorija . Šią bangą sudaro vektoriai E,H,c. Apskaičiavo greitį v=1/ 0=12,56*10-7,0=8.85*10-12. 4)Šviesos sklidimo ypatybės: Linija kuria sklinda šviesa vadinama spinduliu. Erdvės dalis kurioje prasidėjo jos virpesiai vadinama bangos frontu. Visuose jos taškuose virpesiai ir svyravimai vyksta ta pačia faze. Spinduliai visada statmeni bangos frontui. Jei žinoma bangos fronto forma ir padėtis kurio nors laiko momentu t tai fronas kitu momentu laiko t+t reamentis Heigenso principu. Heigenso principas: Kiekvienas taškas kurį pasiekę banga tampa antrinių bangų šaltiniu, o tų antrinių bangų liestinė arba gaubtinė yra bangos frontas sekančiu laiko momentu. Šis principas yra formalus, bet reamentis juo galima paaiškinti šviesos sklidimo dėsnius. Atspindžio dėsnis:  krintantis spindulys, atspindėtas spindulys ir iškeltas statmuo iš kritimo kampo yra vienoje plokštumoje.  atspindžio kampas lygus kritimo kampui. Lūžio dėsnis:  krintantis spindulys, lūžias spindulys ir statmuo iškeltas kritimo taške yra vienoje plokštumoje.  sin/sin=n21 , n-lūžio rodiklis, n=c/v , v- greitis kurioje nors aplinkoje išskyrus vakuume ir ore. n=c/v parodo kiek kartų pasikeitė šviesos greitis jei pereinant iš vakuumo arba oro į tankesnę aplinka.  jei šviesa iš vakuumo tai n vadinamas absoliutiniu lūžio rodikliu.  n priklauso nuo aplinkos tankio ir temperatūros. 2)Ferma principas 1)Šis principas apibendrina geometrinės optikos dėsnius. 2)Atspindžio pvz.:  jei spindulys sklinda laužyta linija tai šviesa renkasi trumpiausia kelią. 3)Lūžio pvz.:  Lūždamas šviesos spindulys renkasi trumpiausią kelią jis atveda į paskirtis vietą greičiausiai. Optinėje aplinkoje šviesos greitis sumažėja n kartų, todėl tą patį nuotolį l įveikti laikas pailgėja n kartų.  šių dydžių sandauga nl vadinama optinio kelio ilgiu. 4)Ferma principas: šviesa visada renkasi kelia kurį ji įveikia greičiausiai, tai yra paklusta trumpiausio optinio kelio principa. Visiškas atspindys  krisdamas  sp. Nelūžta.  >  0- ribinis visiško atsp. ,  kurį atitinka =900  kai >0 tuomet sp. Laiko optiškai tankesnėje apl. 5)Visiško atspindžio formulė: sin0=1/n, n - lūžio rodiklis. 3)Šviesos dispersija. 7) Lūžio rodiklio priklausomybė nuo krintančio į dviejų aplinkų ribą šviesos dažnio (bangos ilgio) vadinama dispersija. 4)Spalvų susidarymas. 1) Spalva tai daiktų savybė suvokiama kaip regėjimo pojūtis. 2) Neskaidrūs kūnai yra tokios spalvos kokios spalvos spindulius atspindi. 3) Skaidrių kūnų spalva lemia juos praėjusius šviesos sudėtis. 5)Šviesos absorbcija. 1) Atomų ir molekulių virpesiams sukelti naudojama dalis šviesos energijos. Dalis jos vėl grįžta atgal spinduliavimu, o kita dalis virsta šilumine energija. Visa tai ir vadinama šviesos absorbcija.(sugėrimas). 2) Labai dažnai praėjusių pro medžiaga sluoksnių spektrinė sudėtis nepakinta, nes įvairių ilgių bangos absorbuojamos vienodai. Tai paprastoji absorbcija. 3) Kai kurio medžiagos absorbuoja medžiaga itin smarkiai todėl „baltas“ šviesos spindulys pasidaro spalvotas tai selektyvioji absorbcija. Parinkę medžiagas galima gauti tam tikras spektro sritis tai yra daugiau ar mažiau monochromatinė šviesa. 4) P. Bugeris(1729). I=I0e-kd ; I0- pradinio stiprumo šviesa; k- absorbcijos koeficientas priklausantis nuo medžiagos ir šviesos bangos ilgio, bet nepriklausantis nuo šviesos stiprio I ir medžiagos sluoksnio storio d; e=2,72. 5) A. Beras(1852), k=æC; æ(kapa)-molekulinis absorbcijos koeficientas priklausantis nuo ištirpinto medžiagos molekulių ir šviesos bangos ilgio ; C- absorbuojančių molekulių koncentratas. 6) Apibendrinta : Bugerio ir Bero dėsnis I=I0e-æCd gana tiksliai galioja nedidelės koncentracijos tirpalams. 7) Su absorbcija yra susyja kai kurie fiziologiniai procesai: fotosintezė – tai neorganinių medžiagų (H2O ir CO2) virtimas organinėmis (angliavandeniais) veikiant saulės šviesai. 6)Šviesos sklaida. 1) Sklindant šviesai nevienalyte aplinka pvz.: ore su dulkelėmis, lašeliais, jos intensyvumas mažėja ir dėl sklaidos. 2) Šviesa išskaido ir neturinti mikroskopinių dalelių aplinka, nes jos nevienalytiškumą sukelę tankio fluktuacijos, vykstančios dėl molekulių judėjimo. 3) Jei šviesa išsklaidančių dalelių centrai yra mažesni už skaidomosios šviesos ilgį  tai trumpesnių bangų šviesa išsklaidoma geriau negu ilgesnių: v-violetinė- spinduliai išsklaidomi 16 kartų smarkiau už R-raudonuosius, būtent todėl dangus melsvas. kai saulės šviesa praeina pro stora atmosferos sluoksnį ryte ar vakare tai ji netenka mėlynųjų ir violetinių spindulių ir dangus įgauna rausva atspalvį. kai plūduriuojančių dalelių skersmenys daug kartų >>, tai įvairaus ilgio bangos išsklaidomos vienodai ir pvz.: rūkas atrodo baltas. 7)Spektrai. Emisijos(spinduliavimo), Ištisinis, Linijinis, Juostinis. Absorbcijos(sugerimo). 1) Ištisinis emisijos: juos skleidžia pakankamai įkaitę kietieji kūnai skysčiai ir didelio slėgio dujos. jam budingas tolygus perėjimas nuo vieno bangos ilgio prie kito. naudingos informacijos nėra. 2) Linijinis emisijos spektras: tokį skleidžią pakaitintų elektronų garai ir vienatomės dujos esant atmosferiniam ar dar mažesniam slėgiui. tai keletas linijų tamsiame fone. kadangi kiekvienam elementui būdingas tik jo linijų rinkinys tai pagal jį galima atpažinti įvairiuose medžiagose esančius elementus. 3) Juostinis emisijos: gaunamas liepsnoje švytint garams ar išlydžio metu švytint molekulėms dujoms. taip susidaro juostos atskirtos tamsiais tarpais(prietaisais galima stebėti juostuose esant plonytes linijas). naudingos informacijos nėra. 4) Absorbcijos: Kirchofas “kiekvieno elemento atomai absorbuoja tas šviesos bangas kurias jie patys būdami pakaitinti sklistų.“ jei baltų šviesos spindulių kelyje yra kūnas sugeriantis vienus ar kitus spektro spindulius tai ištisiniame emisijos spektre atsiras tamsios linijos ar juostos. šių linijų arba juostų išsidėstymas atitinka spalvotų juostų ar linijų tos pačios medžiagos emisiniame spektre. stebint spektroskopu saulės ir žvaigždių spektrus jos matomos tamsiomis linijomis. nustačius tų linijų padėtį spektre galima pasakyti pro kokias atmosferos medžiagas praėjo ta spinduliuotė. 5) Spektriniai prietaisai: spektroskopai –prietaisas vizualiam spektrų stebėjimui. spekrometras- spektroskopai bet turi skalę. spektrografas- fotografavimui fotoplokštelėse. 6) Spektrinė analizė: tai metodas nustatyti įvairių medžiagų cheminiai sudėčiai pagal jų linijinius emisijos ir absorbcijos. privalumai: greitas rezultatas iš mažo medžiagos kiekio. 8)Interferencija ir difrakcija. 1)Reiškiniai vykstantys su bangomis kurie sklinda nuo vieno šaltinio ar praeina pro viena plyšį vadinamas Difrakcija. 2)Reiškiniai vykstantys su bangomis kurios sklinda nuo skirtingų šaltinių ar pereina skirtingais kanalais vadinama interferencija. 5)Kai turimi 2 šaltiniai ar 2 plyšiai pro kuriuos bangos praeina tai laikoma, kad kiekvienas jų yra atitinkamai suderintas(koherentiškai). 8)Interferencija. 1)Įvairios prigimties bangos sklisdamos erdvėje gali sueiti į vieną ir jų svyravimai susidės. Po sudėties jos sklinda toliau lyg niekur nieko. Šį savybė vadinama superpozicija. 2)Dviejų šaltinių spinduliuojamos atsitiktinės bangos irgi susideda tačiau sudėties rezultatas nepaliaujamai kinta ir jo praktiškai pastebėti neįmanoma. 3)kad interferencijos vaizdas būtų pastovus bangos turi būti koherentiškos. SAVYBES: to paties ilgio; tos pačios svyravimo krypties(poliarizacijos); pastovaus fazių skirtumo. 4)Koherentines bangas gauname iš vieno šviesos šaltinio spinduliuojamo pluoštelio skaidant į du kokia nors užsklandą plyšiais. Tuomet šie pluošteliai pasieks ekraną skirtingais keliais ir sukurs pastovų interferencinį vaizdą. 5)Vaizde bus matomos šviesios ir tamsios juostos tai yra interferencijos max ir min. 6)Maksimumai ten kur bangų optinės eigos skirtumas lygus sveikam bangų arba lyginiam pusbangių skaičiui. d=2k*/2=k (k=0,1,2,…). 7)Minimumai ten kur eigos skirtumas lygus nelyginiam bangų skaičiui. d=(2k+1)*/2. 9)Interferencijos techninis taikymas: optinių sistemų skaidrinimas(mikroskopai ,periskopai, fotoaparatai). Plėvelės storis ant objektyvo parenkamas tai, kad atsispindėtas mėlynoj šviesoj viena kita stiprintu, nes joms fotoplokštelė yra nejautrios, o gelsvai žalios bangos viena kita silpnintu tačiau praėjusioje šviesoj stiprintu. paviršių apdirbimo kokybės tikrinimas interferometrais. 9)Šviesos difrakcija. 1)Tai bangų sklindančių pro kliūčių kraštus užlinkimas ar nukrypimas nuo tiesaus sklidimo kelio. 2)Dėl to bangos aplenkia kliūtis ir nukrypsta į geometrinio šešėlio srutį. Šis reiškinys vyksta su visomis bangomis, o pastebimas tada kai krypties matmenys artimi bangos ilgiui.galioja tokia sąlyga:d2/4l~λ d-kliūties matmuo, l- atstumas už kliūties λ- bangos ilgis. 4)Difrakcijos reiškinys yra neatskiriamai susijąs su interferencijos reiškiniu: Pgr idėja bangos paviršius kitu momentu yra ne antrinių bangų gaubtinė, o interferencijos rezultatas. 10)Difrakcinė gardelė. 2)Difrakcijos gardelė- tai moderniosios spektroskopijos prietaisas. Stiklinė ar metalinė plokštelė kurioje įrėžta daug plonų lygiagrečių linijų(100 iki 100000 į mm). 3)Kiekvienas gardelės plyšys yra antrinių kovalentinių bangų šaltinis. Apšvietus ją statmenais šviesos spinduliais ir už jos pastačius lęšį jo židinio plokštumoje gausime antrinių bangų interferencinį vaizdą. prieš gardelės centrą gaunamas ,šviesi juostelė ,centrinis max(k=0) abipus jo vienodais atstumais gaunami 1-os 2-os ir t.t. eilės max(k=I1;I2) jie gaunami tose vietose kur lęšiai susirenka kampų užlinkusius spindulius. tų spindulių eigos skirtumas lygus sveikam bangų ilgių skaičiui dsinφ=kλ,sinφ~h/l, λ=dsinφ/k=dh/kl. 11)Šviesos poliarizacija. 2)Jei įvairiuose erdvės taškuose išilgai šviesos spindulio visi vektoriai E(v.d) virpa 1-je plokštumoje, tai tokia šviesa vadinama plokščiai arba tiesiškai poliarizuota, o ta plokštuma vadina, poliarizacijos plokštuma. 3)Jei šaltinis keičia spindulių plokštumas, tai E( v.d) orientacija kinta apie spindulį netvarkingai ir tokia šviesa vadinama natūralia. Ją spinduliuoja kietieji kūnai dujų skysčiai, kuriose atomai iš molekulės orientuotas erdvėje netvarkingai 5)Poliarizacijos fizikinė prasmė: anizotropiniuose kristaluose šviesos elektrinio lauko virpesiai priverčia virpėti kristalinės gardelės jonus. Tačiau tokiose medžiagose amplitudės yra skirtingos, ten kur amplitudė didžiausia, virpesiai apsurbuojami, o energija atitenka jonams ten kur amplitudė mažiausia, virpesiai nesusilpnėja tuo būdu anizotropinėje aplinkoje neutrali šviesa tampa poliarizuota. 6)Gerai poliarizuoja gamtinis turmalino kristalas P-poliarizatorius jei spindulio kelyje suksime turmalino plokštelę, tai šviesos intensyvumas keisis priklausomai nuo kristalo optinių ašių kampo pagal E. Maliu dėsnį. I=I0cos2. 7)Šis bandymas įrodė, kad šviesa yra skersinė elektromagnetinė banga. 12)Briusterio dėsnis. 1) Krintant šviesai į dielektrikus eksperimentiškai nustatyta, kad atspindėtas ir lūžęs spinduliai yra iš dalies poliarizuoti. 2) D. Briusteris (1815) pastebėjo, kad maksimali poliarizacija yra tada kai +=900. sin/sin=tg=n2. 3) Atspindėjusi Šviesa yra visiškai poliarizuota. =B , tai yra tgB=n21. pvz.: stiklui į kurį krinta šviesa n21=1,5 , tai B=550 tačiau poliarizuota tik 15%. 13)Šiluminis spinduliavimas. 1)Įvairaus ilgio EMB spinduliavimą lemią: elektronų ir jonų svyravimai ir staigus jų greičių kitimas tai yra . kūnai spinduliuodami netenka energijos, todėl ją tenka papildyti ir pagal tai yra tokio papildymo būdai: (cheminis, elektrinis, šiluminis). 2)Labiausiai paplitęs šiluminis: Susižadinę medžiagos atomai ir molekulės spinduliuos EMB – infra raudonaisiais, regimuosius, ultra violetinius. 3)Pagrindinis dydis nuo kurio priklauso kūnų šiluminė būsena yra temperatūra – kintant jai kinta ir spinduliavimo pobūdis t.y. iš vieno diapazono pereina į kitą. Be to tai priklauso ir nuo kūno cheminės sudėties t.y. toje pačioje temperatūroje skirtingos medžiagos spinduliuoja skirtingus spindulius. 4)Kūnai tai pat absorbuoja, todėl po tam tikro laiko atsiduria pusiausvyroje. Šią būsena vadiname pusiausviro šiluminio spinduliavimo temperatūra. Pastaba: iš visų spinduliavimų tik šiluminis turi tokį spinduliavimą. 5)Šiluminio spinduliavimo energiniai dydžiai: energinis šviesis – tai energijos srautas spinduliuojamas visų ilgių bangų iš paviršiaus ploto elemento. RT= Φ/S (W/m2); spektrinis šviesis (Energinio šviesio spektrinis tankis)rT=dRT/d. 6)Kūnas kurio aT=1 tai yra jis viska absorbuoja bet kokioje t0.Vadinasi idealių ajk gamtoje nėra. 14)Šiluminio spinduliavimo dėsniai. 1)G.Kirchofo(1859) bet kurio kūno spektrinio šviesio ir absorbcijos gebos santykis nepriklauso nuo kūno prigimties, o priklauso tik nuo spinduliavimo, bangos ilgio ir kūno temperatūros. rT/aT - visiems kūnams yra viena ir ta pati bangos ilgio ir temperatūros funkcija. (rT/aT)1=(rT/aT)2=...=ET/AT= ET=f(T) čia 1,2... – atitinka skirtingus kūnus; ET - ajk spektrinis šviesis; AT – jo absorbcinė geba. Vadinasi spektrinių šviesių ir absorbcijų gebu santykis yra lygus ajk spektriniam šviesiui esant tai pačiai temperatūrai. 2)J.Stefano – bet kurio kūno suminis energinis šviesis RT proporcingas absoliutinės temperatūros T4.L. Bolcmano – ne bet kurio, o tik ajk energinis šviesis. RT=T4; =5,67*10-8 W/m2K4. Iš šio dėsnio matyti, kad kūnai spinduliuoja esant, bet kokiai temperatūrai išskyrus T≠0. ir tuo intensyviau kuo aukštesnė temperatūra. 3)V.Vyno poslinkio dėsnis(1896) bangos ilgis kurį atitinka ajk spektrinė šviesio vertė yra atvirkščiai proporcinga temperatūrai. max=c/T ; c=2,878*10-4 mK - Vyno konstanta. dėsnis pritaikomas aukštoms temperatūroms matuoti pvz.:yra nustatyta pagal jį, kad saulės paviršiaus temperatūra T=c/max=6150K. 15)Spindulevimo kvantinis pobūdis 2)M.Plankas (1900) paskelbė, kad elektromagnetinė energija išspinduliuojama ir sklinda ne tolydžiai, o diskretiškai visiškai apibrėžtomis porcijomis kvantais. E=h*f ; h=6,625*10-34 J*s; h – Planko konstanta. Energija išspinduliuojama, pernešama ir sugeriama. 3)Makso Planko kvantų hipotezės pagrindu A. Einšteinas sudarė kvantinę arba (fotoninę) teorija. Pagal jį į šviesos kvantą galima žiūrėti kaip į materialę dalelę – fotoną kuris yra elektringų dalelių elektromagnetinės sąveikos nešėjas. fotonų charakteristikos: --energija E=hf; --masė m=hf/c2.(tai šviesos greičių judančio fotono masė, o ramybės masės jis neturi). --impulsas (judesio kiekis), p=mc=hf/c=h/ (kg,m/s). 16)Fotoefektas. 2)fotoefekto dėsningumai tiriami vakuume t.y vakuuminiame foto elemente.k-katodas šviesai jautraus metalo Na, Zn, Sb ir kt, A- anodas tai žiedas arba tinklelis. apšvietus katodą išlaisvinti elektronai (fotoelektronai) veikiami elektrinio lauko juda link anodo vadinami (fotosrove). 4)Einšteino lygtis fotoelektriniam efektui hf=A+mv2/2 , mv2/2=Ek . fotonas savo energiją gali atiduoti tik 1-am elektronui hf . dalis energijos sunaudojama darbui A t.y elektrono išlaisvinimui iš metalo paviršiaus, o kita dalis virsta elektrono kinetine energija Ek. 5)Fotoefektas stebimas apšvietus, bet kurį metalą, bet kiekvienam būdingas tam tikras šviesos bangos dažnis-jis vadinamas fotoefekto raudonąja riba. f0=A/h(planko konstanta) [f0=f ribinis tašas]. 6)Fotoefekto rūšys: Išorinis-kai šviesa išlaisvina iš metalų elektronus, vidinis–kai šviesa išlaisvina elektronus medžiagų viduje --tai budinga puslaidininkiams, todėl šis reiškinys sulelia papildomą laidumą(fotolaidumą) --iš šviesai jautrių puslaidininkių gaunami fotorezistorei , fotogalvaninei elementai(saulės baterijos) 18)Komptono efektas. 1)Tai tamprus elektromagnetinių bangų (rentgeno ir gama) išsklaidymas veikiant laisviesiems arba silpnai surištiesiems elektronams dėl to atsiranda didesnio ilgio bangos. 3)Komptono efektas, fotoefektas, šviesos slėgis ir kiti eksperimentai rodo, kad šviesa sudaryta iš dalelių – fotonų. Šviesai būdinga dvejopa banginė korpuskulinė prigimtis. 19) Branduolio atomo sandaros modelis. 1)1897m. Dž.Tomsonas atrado elektroną ir pasiūlė pirmąjį atomo sandaros modelį.(„keksas“). 2)1911 m. Ernesto Rezerfordo bandymas – tikslas išsiaiškinti kaip pasiskirsčiusi masė ir teigiamas krūvis atomo viduje. alfa dalelės tai helio atomo branduoliai kurių krūvis teigiamas, o masė didelė. didelė jų dalis praeina aukso folija. kai kurios alfa dalelės nukrypsta, o kai kurios atšoka. 20)Vandenilio atomo spektras. 1)Žinios apie elektronų pasiskirstymą atsispindi spektre. Šviečiančių atominių dujų spektrai linijiniai ir kiekvieno atomo skirtingi. 2)I.Balmeris. Įžvelgė linijų dėsningumą ir sukūrė formulę kiekvienos linijos dažnį apskaičiuoti. Regimoji sritis: f=R(1/22-1/m2);m – sveikasis skaičius.R=22e2mM/ch(M+m);M – branduolio masė,m – elektrono masė,R – Rydbergo konstanta. 3)Ištyrus vandenilio spektrą jame buvo surasta ir daugiau linijų, kurios vadinamos T.Laimonas[uv] vardu. Ultra violetinė sritis: f=R(1/12-1/m2). Infra raudonoji sritis: f=R(1/32-1/m2) F.Pašenas. 4)Vandenilio spektro serios formulės gali būti išreikštos Balmerio ir Laimono. f=R(1/n2-1/m2) kiekvienai serijai m=n-1,m=n-2… 21)Boro postulatai. 1)1-mas postulatas. Stacionarių būsenų postulatas. Elektronai gali skrieti aplink branduolį tik tam tikromis orbitomis nespinduliuodami energijos. Orbitos vadinamos stacionarinėmis ir jos atitinka apibrėšta atomo energija En-orbitos nr. 2-as postulates. Dažnių taisyklė. Pereinant atomui iš vienos stacionarios būsenos į kitą,išspinduliuojamas arba absorbuojams energijos kvantas hf. 3-iasis postulatas. Orbitų kvasntavimo taisyklė. Stacionare orbita skriejančio elektrono judesio kiekio momentas yra dydž-io h/2π kartotinis: Ln=mvnrn=n*h/2π. m – elek-trono masė;- n-toje orbitoje esančio elektrono impulso momentas; -elektrono linijinis greitis; - orbitos spindulys; h – Planko konstanta. 2)Šie postulatai prieštarauja klasikinėje mechanikoje ir elektrodinamikai. 22)Energijos lygmenys. 1)Pirmosios Boro orbitos pagrindinis kvantinis skaičius n=1, skaičiavimai rodo r=0,53*10-10m. 2)Tolstant nuo branduolio elektronų orbitų spinduliai didėja ir greitis.(v12*106m/s). 3)Atomo energijos algebrinė vertė būna mažiausia kai elektronas skrieja pirmuoju apskritimu. Tokia atomo būsena yra stabiliausia ir vadinama normaliąja. Šioje būsenoje nesuteikiant jam energijos atomas gali būti be galo ilgai. 4)Pereinant elektronui į tolimesnę stacionariąją orbitą atitinkančią didesnį kvantinį skaičių energija didėja. E=Em-En. tokioje būsenoje atomas nėra stabilus jis vadinamas sužadintu. giždamas atgal atomas išspinduliuoja kvantus elektros magnetinių bangų pavidalu. 5)Visos energijos vertės kurias gali turėti elektronai skriejantys stacionarinėmis orbitomis yra vadinamos atomo energijos lygmenimis. 6)Grafinis vaizdas: hf=|Em-En|; f=|Em-En|/h. neigiama energijos vertė rodo, kad potencinė elektrono energija kuria jis turi dėl branduolio traukos yra didesnė už jo kinetinę energija, todėl normaliomis sąlygomis elektronas negali atitrūkti nuo branduolio. kuo žemesnis lygmuo tuo stipriau elektronas surištas su branduoliu, tuo atomas yra patvaresnis. norint išlaisvint elektroną tai yra jį jonizuoti reikia jam suteikti atitinkama energija. jei atomo gauta energija yra didesnė už jonizacijai reikalinga, tai perteklius virsta išlaisvinto elektrono kinetinę energija. vadinasi atome jis turi griežtai apibrėžtas (diskretiškas)energijos vertes, o būdamas laisvu, bet kokias. 23)De Broilio Bangos. 1)L.D.Broilio(1924m) iškėlė hipoteze, kad dualizmą galima pritaikyti kiekvienai materialiai daleliai. elektronams, protonams ir t.t 4)Bet kuri dalelė turinti judesio kiekį yra susijusi su banga kurio ilgis išreiškiamas De Broilio formule.=h/mv. 5)Kodėl banginės savybės nebūdingos makro kūnams. Pvz.: m=1g, v=1m/s, =10-28m. Tokių trumpų bangų eksperimentu susekti negalima, todėl makro kūnams būdingos tik korpuskulinės savybės, o ne banginės savybės. 6)Atradus tai išsivystė naujos mokslo šakos(pvz.: elektroninė optika). Elektroninių mikroskopų skiriamoji geba labai didelė (0,5-1m), nes didelių greičiu judančius elektronus atitinka bangos kurių v neapibrėžtumas didesnis ir klasikinės mechanikos taikyti negalima/ 6)Kvantinėje teorijoje taip pat nagrinėjami energijos ir laiko neapibrėžtumai tai yra šių dydžių neapibrėžtumai tenkina tokia sąveika. W*th. vadinasi sistema kurios vidutinė gyvenimo trukmė t negali būti apibrėžta energijos vertė. energijos sklaida W=h/t didėja mažėjant vidutinėj energijos trukmėj. pvz.: atomo gyvavimo trukmė stacionarinėje būsenoje yra labai ilga t ∞ todėl šios būsenos energija visiškai apibrėžta W=0. sužadintoje būsenoje atomas būna labai neilgai t10-8s todėl jo neapibrėžtumas yra didelis. Iš formulės matyti, kad išspinduliuoto fotono dažnis tai pat neapibrėžtas didumu f=W/h, tai yra spektro linijos apibūdinamus dažnius fW/h. eksperimentiškai patvirtinta, kad išspinduliuoto spektro linijos yra išplitusios ir matuojant jų plotį galima pasakyti kiek truko atomo sužadinimas. 25)Paulio principas. 1)Kiekvieno elektrono būsena atome apibūdinta 4 kvantiniais skaičiais. pagrindiniu n=1,2,…,n-1. orbitiniu(šalutiniu) l=0,1,2,…,n-1. magnetiniu m=-l...,0,...+l. sukinio(spino) s=1/2. Pasikeitus bent vienam šių skaičių pakinta atomo būsena ir atvirkščiai. 2)Bet to atomo elektronai yra pasiskirstę tam tikra tvarką sluoksniuose. Jį sudaro atomo elektronai turintys tą patį n ir tas pačias energijas ir tokį patį nuotolį nuo branduolio. 3)Dėl elektronų tarpusavio sąveikos jų būsena priklauso ir nuo l todėl yra skirstymas į pasluoksnius. 4)Elektronų pasiskirstymas sąlygoja Paulio draudimo principas: jokioje atominėje sistemoje (atome molekulėje ir pnš.) negali būti 2 ar daugiau elektronų kurių visi kvantiniai skaičiai n,l,m,s būtų vienodi. 26)Branduolio sandara. 1)Atomo branduoli kuriam sutelkta beveik visa jo mase pagal Rezerforda sudaro nukleonai 2)Nukleonai tai bendras branduolyje esanciu protonų ir neutronų pavadinimas. protonas atrastas-(1919) ypatumai(charakteristikos) 1.stabili dalele.2 gp=(teigiamas)3.mp=1836me mases elektronas. neutronas (1932) charak.1. nestabili dalele2. gp=(0) 3.mp=1838 me mases elektronas 3)Branduoliu sutartinis žymėjimas: A-branduolio masės skaičius rodantis bendra nuklonų sk. branduolyje .Z- brand. krūvio sk. arba elemento eilės nr. AZX . N=A-Z Tai neutronų sk. 4)Izotopai-tai to paties cheminio elemento atomai turintys tą patį Z bet skirtingą N. yra žinoma apie 300 stabilių ir apie 2000 nestabilių izotopų. Pvz. 11H-lengvasis(protis) 21H-sunkusis(deuteris) 31H-ultrasunkusis(tristis) pvz. Anglis: turi 7 izotopus iš kurių tik 2 stabilūs. Visi to paties elemento izotopai turi tiek pat protonų ir elektronų , todėl užima tą pačią vieta elementu lentelėje ir turi tas pačias chemines savybes. 5)Kvartai(qmark1964-74). yra 6 rūšių kvarkų, u-up,d-down, s-strange, c-charm, t-top, b-button. turi trupmenini kruvi -1/3arba+2/3. protonas sudarytas is 3 kvarkų udd[-1/3+2/3+2/3=1]. neutronas sudarytas [-1/3-1/3+2/3=0]. 6)Elektronas (1897)chatrak. Stabili elementari dalele, qe=e(neigiamas). 27)Branduolio ryšio energija. 1)Tarp nukleonų veikia ypatingos branduolinės traukos jėgos. Abiejų tarpusavio ryšio stiprumą galima spręsti iš vadinamosios ryšio energijos. 2)Ryšio energijos – visa branduolio ryšio energija matuojama darbu kurį reikia atlikti norint suskaldyti branduolį į nukleonus. iš energijos tvermės dėsnio gaunama ir tokia išvada: susidarant iš atskirų nukleonų branduoliui turi išsiskirti toks pats energijos kiekis, t.y. kokį reikia išeikvoti tam kad jis būtų suskaldytas į nukleonus. 3)Nustatyta, kad branduolio rimties masė mažesnė už ji sudarančių nukleonų rimties masių sumai- tai vadinama masės dialektriku ∆m ∆m=Zmp+Nmn-M, (M-- branduolio mase) 4)Pritaikius Enšteino masės ir energijos ryšio lygtį galima parašyti E=∆mc2 . 5)Yra naudinga turėti konkretaus branduolio vieno nukleono ryšio energiją, nes jis rodo nukleono ryšio branduolyje stiprumą. tai energija kurią įgyja elementaraus krūvio dalelė greitedama veikiant 1-o volto potencialo skirtumo. geležies branduolio nuklonai įkritę giliausiai, todėl juos ir traukti reikalinga daugiausia energijos. lengvųjų branduolių ryšio energija yra maža, nes nuklonai juose yra arti paviršiaus bei sąveikauja su mažesniu kaimynų skaičium. sunkiųjų branduolių ryšio energija vėl mažėja, nes jose yra daug protonų kurių Kulono stūmos jėga mažina branduolines jėgas. didėjant sunkiesiems arba jungiantys lengviesiems branduoliams susidaro patvaresni branduoliai. 6)Ryšio energija priklauso nuo nukleonų skaičiaus branduolyje. Būtent todėl tų energijų palyginimai skaičiuojama ryšio energija tenkanti vienam nuklonui ir ji vadinama specifine ryšio energija.E=E/A. 28)Radio aktyvumas. 1)Radijo aktyvumas - tai reiškinys įrodantis atomo branduolio sudėtingumą. tai spontaniškas(savaiminis) nestabilių kurių nors cheminio elementų izotopų virsmas kitų elementų izotopas išspinduliuojant įvairias daleles. yra gamtinis ir dirbtinis. atrastas 1896m.(A.Beherelis);ištirtas M.irP.Kuiri,E.Rezerfordas. 2)Radijo spinuliai: λ(helio); Β(elektronai); γ(elektronai .EMB 1020H2 fotonai. 3)Branduolių virsmų branduolių vyksta pokyčiai pagal elementų poslinkio dėsnį(F.sodi 1913) alfa virsmas A226X->A-4 z-2 42Hz, 22688Ra->22286Rn+42He. beta virsmas AZX->AZ+1 Y+0-1e, 23490Th234491Pa+0-1e, 4)Šių virsmų metu antrinis branduolys gali susidaryti arba normalios arba sužadintos būsenos, pastarasis pereidamas į normaliąją išspinduliuoja gama fotoną vadinasi virsmus lydi iš gama spinduliavimus. 5)Pradinis elementas su visais skilimo elementais sudaro radijo aktyviąją šeimą. urano-radžio(pirmtakas 238U)2)Torio(pirmtakas 232TH), 3) Urano-( pirmtakas (235U), --skilimo grandinėse galima sulaukti 20 ir daugiau skilimų su visais radijo aktyviaisiais spinduliais. --šiose grandinėse kiekvieno skilimo trukmė yra skirtinga nuo keleto sekundžių iki kelių ml. metrų. --visi skilimai paprastai baigiami stabiliu švino izotopu pvz. 206Pb,207Pb , 208Pb, 6)Radioaktyvumas proporcingas esamam elemento atomų sk. Ir nepriklauso ar jis įeina į kokį nors junginį nepriklauso ir nuo slėgio ir temperatūros. skilimo greitis apibudinamas pusamžiu, tai laikas per kurį suskilo pusė atomo. jei pradiniu momentu atomų skaičius N0 o praėjus n pusamžių laiko momentu t=nT neskilusių atom bus. N= N0/2n radio.skilimo dėsnis .Vykstant procesui spinduliavimo galia sumažėja bet kai stebėjimo laikas lyginant su pusamžių T yra trumpas tai praktiškai atrodo jog preparato aktyvumas praktiškai nekinta. 7)Spinduliavimo dozė D=E/m(m) energija I/kg=Gy

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!