Fizikinės dalelės, jų dėsniai

1. Vandenilio atomo emisinis ir absorcinis spektrai. Balmerio formulė. Spektrinės linjos Atominio vandenilio emisijos spektras yra linijinis. Linijos yra suskirstomos į dvi grupes vadinamas spektro linijų serijomis. Visų atominio vandenilinio spinduliavimo spektrų linijų bangų ilgius, esančius regimoje srityje galima apskaičiuoti pagal formulę: . Čia . m=3, 4, 5... - sveikieji skaičiai. Balmerio formul. Spektrinės linjos Atominio vandenilio spinduliavimo spektro serijas galima užrašyti apibendrinta Balmerio formule: . Kai n=1, o m=2, 3, 4, … gaunama Laimono serija. Kai n=2, o m=3, 4, 5, … - Balmerio serija. Didėjant m, visų vandenilio spektro serijų dažniai didėja ir artėja prie serijai būdingo ribinio dažnio. Bet kurios spektro serijos kiekvienos linijos dažnį galima išreikšti atitinkamų dažnių skirtumu. 2. Franko ir Herco eksperimentas ir išvados. Boro teoriją eksperimentais patvirtino Frankas ir Hercas. Elektroninis vamzdis išsiurbus orą, pripildytas gyvsidabrio garų. Įkaitęs katodas emituoja elektronus, kuriuos greitina įtampos U šaltinis. Tinklelio ir anodo grandinėje įjungti elektronus stabdančios nedidelės įtampos šaltinis ir jautrus galvanometras. Bandymai parodė, kad tolydžiai didinant įtampą U, anodo srovė monotoniškai didėja. Taigi kai energija yra mažesnė už įtampą, elektronai su gyvsidabrio atomais susiduria tampriai ir praktiškai nepraranda energijos. Po susidūrimo jie turi tiek energijos, kad gali įveikti nestiprų stabdantį elektrinį lauką ir pasiekti anodą. Kai elektrono energija prilygsta įtampos reikšmei ar yra jos kartotinė, srovės stiprumas staiga sumažėja. Vadinasi, tokios energijos elektronai su nesužadintais gyvsidabrio atomais susiduria netampriai, t. y. elektrono energija virsta atomo sužadinimo energija. Likusios jų energijos jau neužtenka anodui pasiekti, anodo srovė Ia lieka minimali. Taigi Franko ir Herco bandymas įrodė, kad atomas gali sugerti tiktai tam tikras energijos porcijas - atomo energija yra kvantuota. 3.1 Rentgeno spinduliai. Rentgenas atrado spindulius, kurių bangos ilgis buvo trumpesnis už ultravioletinių. Rentgeno spinduliai yra jonizuojantys spinduliai. Trumpieji Rentgeno spinduliai yra labai skvarbūs, todėl jie vadinami kietaisiais, o ilgieji - mažau skvarbūs ir vadinami minkštaisiais spinduliais. Yra dirbtiniai ir gamtiniai Rentgeno spindulių šaltiniai. Gamtiniai tai .radioaktyvieji izotopai, Saulė ir kai kurie. kiti kosminiai kūnai. Dirbtiniuose šaltiniuose Rentgeno spinduliai susidaro stabdant greitas elektringąsias daleles, dažniausiai elektronus. Taip rentgeno spinduliai susidaro Rentgeno vamzdžiuose, kineskopuose, elektroniniuose vamzdžiuose. 3.2 Rentgeno ištisinis stabdomasis spektras,jo kilmė (ir linijinis). Rentgeno vamzdis - tai elektrovakuuminis prietaisas. Jo pagrindinės dalys yra šaltas arba kaitinamas katodas bei anodas kuris dar vadinamas antikatodu ir sandarus balionas. Elektronus greitina tarp katodo ir anodo sudaryta aukšta įtampa U. Ji būna nuo kelių dešimčių kV iki milijonų voltų. Greitieji elektronai, susidūrę su anodu. stabdomi. Didžioji elektronų energijos dalis virsta šiluma ir tik maža dalis - Rentgeno spinduliais. Šitaip gautasis Rentgeno spinduliavimas vadinamas stabdomuoju. Dėl to stabdomojo Rentgeno spinduliavimo spektras yra ištisinis. Būdingieji Rentgeno spektrai. Jeigu elektronus greitinanti įtampa viršija tam tikrą anodo medžiagai būdingą vertę, tuomet Rentgeno spindulių spektras būna sudarytas iš dviejų dalių: be stabdomojo spinduliavimo stebimas monochromatinis spinduliavimas. Jis būdingas elektronus stabdančiai medžiagai, todėl vadinamas būdinguoju spinduliavimu. Eksperimentiškai nustatyta, kad būdingojo spinduliavimo spektro linijos susitelkusios į serijas, panašias kaip vandenilio atomo spektro linijos. Jos vadinamos K, L, M, N ir t. t serijomis. Kiekviena serija sudaryta iš keleto linijų. Šių serijų susidarymas aiškinam tuo, kad atomą apšaudant didelės energijos elektronais, K sluoksnio elektronas gali gauti iš jų energijos kiekį pakankamą, išlėkti iš atomo. Tokio atomo kitų sluoksnių elektronams pereinant į K sluoksnyje susidariusią vakanciją, išspinduliuojama K serijos atitinkama spektro linija. 3.3 Rentgeno spektro seriju formulė Mozlio dėsnis Mozlio dėsnis-apibudinantis rentgeno spindulių charakteringo spektro linijų dažnio ir atominio skaičiaus sąryšį.Pagal mozlio dėsni kvadratinė šaknis iš dažnio υ yra atomo skaičius Z tiesinė funkcija Čia a konstanta budinga kiekvienai linijų serijai, σ - ekranavimo konst. 3.4 Praktinis rentgeno spindulių taikymas Rentgenologija plačiai taikomi medicinoje Ten būna Rent nuotrauka -tai rentgeno spinduliams jautrioje medžiagoje užregistruojams objekto atvaizdas. Rentgeno goniometras prietaisas kuriuo vienu metu registruojama tiriamame bandinyje difragavusių rentg spindulių kryptis ir bandinio padėtis Defektoskopija-tai metodas kuriu pagal rentgeno spindulių intensyvumą randami objektu defektai objektą peršvieti spinduliais ir defektinės vietos jų sugeria mažiau intensyvumas užregistruojamas vizualiniu, jonizaciniu būdu. Diagnostika žmonių bei gyvulių ligų bei pažeidimų nustatymas rentg. tyrimu. Pagrysta tuo kad visi organai nevienodai praleidžia spindulius. Rentgenografija pagrysta medžiagų švitinimu ir difraguotu ar apsorbuotu bei išsklaidytu spindulių principu galim tirti medžiagų sandara kristalų struktūrą simetrija, susitvarkymo procesai.Rentgenoterapija tai spindulių terapijos dalis gydimas rent. spinduliais yra dvi rūšys: trumpažidinė,kuria gydoma odos ir gleivių paviršiaus navikai ir yra gilioji gydo gilių audinių sluoksniu navikus padeda gyditi uždegimus, slopina naviku augimą. 4. Atomų sąveikos rūšys molekulėje. Molekulė – mažiausia medžiagos dalelė, turinti esmines tos medžiagos chemines savybes. Ji susideda iš tokių pat arba skirtingų atomų. Molekulėje atomų yra du arba daugiau. Molekulės, kuriose yra daugiau kaip 1000 atomų, vadinamos makromolekulėmis. Atomus molekulėje į patvarią daugiatomę sistemą sieja atomų sąveika, kuri dar vadinama cheminiu ryšiu. Optinį spektrą sąlygoja išorinių, t. y. valentinių, elektronų šuoliai, o būdingąjį Rentgeno - vidinių sluoksnių elektronų šuoliai. Tarpatominę sąveiką molekulėse lemia atomų valentiniai elektronai. Svarbiausi tarpatominio ryšio molekulėje tipai: joninis ir valentinis. 5. Molekulinių spektrų kilmė. Rotac, vibrac, elektriniai energ lyg Jie susidaro dėl kvantinių šuolių tarp molekulės energijos lygmenų. Jie yra juostiniai nes juos lemia molekulių judėjimas, daug sudėtingesnis už atomų judėjimą Elektroninis susidaro vykstant kvantiniams šuoliams tarp elektroninių energijos lygmenų kurie atitinka molekulės pusiausvyros konfiguracija.Vibracinis atsiranda vykstant šuoliams tarp vibracinių lygmenų tai dažniausia vibro spektras absorbcijos yra artimoje (iki kelių mikrometrų ) ir vidurinėje (iki keleto dešimčių ) infraraudonojoje spektro dalyje. Rotacinis susidaro tarp gretimų rotacijos energ lygmenų. Rotacinis absorbcijos ir kombinacinio išsisklaidymo molekul. Spektras yra tolimojoje spektro dalyje. Pagal elektroninius molekul spektrus sprendžiama apie molekulės elektroninius sluoksnius, sužadintuosius lygmenis, disociacijos energiją. Vibr. leidžia nustatyti molekul cheminio ryšio tipą, erdvinę sandarą. Rotac molekul spektra, elektroninių ir vibracinių molekulės spektrų rotacinę sandarą sužinomi molekulės pusiausvyros konfigūracijos parametrai – ryšio ilgiai ir valentiniai kampai 6. Kvantinių šuolių tipai. Ergijos lygmenų apgrąža? 1.Šuolis kuris vyksta savaime iš kvantinės sistemos vieno energetinio lygmens į kitą vad. savaiminiu, arba spontaniniu.Jie galimi tik iš didesnės energijos (Wi) lygmens į mažesnės energijos (Wj) lygmenį. Šio šuolio energija = Wi-Wj Savaiminis spinduliavimas vyksta atsitiktinai. 2. Jeigu sužadintame lygmenyje Wi esantį atomą veikia kintamasis elektromagnetinis laukas , kurio dažnis  tenkina sąlygą tai spindulio šuolio Wi Wj tikimybė padidėja dydžiu Pij. Toks spindulinis šuolis vad. priverstiniu arba indukuotuoju. Pij=Biju(); Bij-Einšteino koeficientas.Šiuo atveju sužadintas atomas pereina į mažesnės energijos būseną. 3. Būsenoje Wj esanti kvantinė sistema , sugėrusi energijos kiekį h kuris tenkina sąlygą Wj+h=Wi pereina į didesnės energijos Wi būseną vyksta priverstinis arba indukuotasis absorbcinis šuolis. Jie būna tik priverstiniai. Pij=Biju(). Iš dvigubo lygmens B į pagrindinį jonai pereina vykstant indukuotajam spinduliavimui. Prieš šį perėjimą B lygmuo būna laisviau užpildytas nei pagrindinis, t.y. susidariusi lygmenų apgrąža. 7. Kvantinio generatoriaus veikimo princips, jo panaudojimas Įtaisas kuriuo dėl indukuotųjų spindulinių šuolių generuojamas dažnio  signalas, vad kvantiniu generatoriumi. Jeigu jis optinių dažnių diapazone, tai prietaisas dar vadinamas lazeriu arba optiniu kvantiniu generatoriumi (OKG), o jeigu mikrobangų diapazone –mazeriu. Praktiškai šie prietaisai sukuria spindulį. Spinduliavimas sukeliamas rubino strype, kurio galai lygiagretūs, viename gale yra atspindintis veidrodis, o kitame pusiau skaidrus. Naudojant galingą impulsinę lempą sužadinami jonai. Kvantai kurie juda lygiagrečiai ašiai daug kartų atsispindi ir sudaro spindulį. Šiais laikais lazeris dažnai naudojamas : medžiagų pjaustymui, suvirinimui, informacijos įrašymui, atkūrimui, perdavimui, cheminių reakcijų sukėlimui, ryšiuose, holografijoje, matavimų technikoje, medicinoje ir kt. 8.1 Bozės ir Einšteino skirtinys. Bozonai ir fermijonai. Pasiskirstymo f-ija Pagal kvantinę mechaniką visas mikrodaleles galima suskirstyti į 2 gr.: 1) bozonus, t.y. daleles, aprašomas simetrinėmis banginėmis f-jomis; 2) fermijonus, t.y. daleles, aprašomas antisimetrinėmis banginėmis f-jomis. Galioja Pauli draudimo principas, kad viename fazinės erdvės narvelyje negali būti daugiau nei 1 fermijonas, o fazinės erdvės 1 taške klasikinių dalelių gali būti daug. Sakykime, kvantinę sistemą sudaro tokios dalelės, kurių būseną aprašo simetrinė banginė funkcija (pvz. fotonai). Tokios dalelės vadinamos Bozės dalelėmis arba bozonais. Joms negalioja Pauli draudimo principas. Formulė, nusakanti Bozės dalelių skaičių i-oje būsenoje vad. Bozės ir Einšteino pasiskirstymu: Fotonų (Bozės ir Einšteino) pasiskirstymo f-ija. Dažniausiai pasitaikančios Bozės dalelės yra fotonai. Sąveika tarp fotonų yra silpna, todėl nagrinėjama jų sąveiką su kūnais. Jie fotonus gali sugerti ir emituoti. Todėl tam tikromis sąlygomis gali nusistovėti pusiausvyra – stebimas pusiausvirasis spinduliavimas. Pusiausvyros atveju dalelių sistemos laisvoji energija F yra minimali, todėl jos išvestinė dalelių skaičiaus ni atžvilgiu = 0. Pusiausvirojo spinduliavimo atveju fotonų sistemos cheminis potencialas μ= 0. Fotono energija wi = hυ. Todėl fotonams Bozės ir Einšteino pasiskirstymo funkcija: 8.2 Fermio ir Dirako skirstinys. Energijos lygmenų tankis. Jei kvantinę sistemą sudaro tokios dalelės, kurių būsena aprašoma antisimetrinėmis banginėmis funkcijomis (pvz. elektronai), tuomet sistemoje negali būti 2 visais vienodais kvantiniais skaičiais aprašomų dalelių. Šitokios dalelės vadinamos Fermio dalelėmis arba fermionais. Dėl to kiekv. energijos vertei wi susumavus lieka tik 2 nariai, atitinkantys dalelių skaičių ni=0 ir ni=1. Abiem atvejais būsenų skaičius Ω(ni)=1. Atsižvelgiant į tai užrašomas Fermio ir Dirako pasisk: . F-ja f(wi) rodo energ. wi lygmens užpildymo tikimybę. Energijos lygmenų tankis. Kvantinėje mechanikoje 6-matė fazinė erdvė suskirstoma į fazinės erdvės narvelius. Kiekvieną tūrio h3 fazinės erdvės narvelį atitinka 1 kvantinių skaičių rinkinys, t. y. tik 1 kvantinė būsena. Bozės ir Einšteino bei Fermio ir Dirako pasiskirstymuose dydis

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!