Kwantyzacja ładunku, promieniowania elektromagnetycznego, promienie X. 28 października 2016

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Kwantyzacja ładunku, promieniowania elektromagnetycznego, promienie X. 28 października 2016"

Transkrypt

1 Kwantyzacja ładunku, promieniowania elektromagnetycznego, promienie X 28 października 2016

2 Treść wykładu Doświadczenie Michelsona relatywistyka Promieniowanie ciała doskonale czarnego hipoteza Plancka Efektu fotoelektryczny foton (kwant światła) Odkrycie elektronu kwantyzacja ładunku Wykład: omówienie doświadczeń i oraz ich interpretacji teoretycznych, które stały u podstaw teorii kwantów

3 Promienie katodowe XIX wieku - od czasu Faradaya (1838), w lampie przy niskim cis nieniu (próz nia, lampy próz niowej), widac s wietlny łuk miedzy elektrodami. zdjecia po prawej. Rura próz niowa Croocs a. luminescencja szkła za katoda w kształcie krzyz a. Anglia: promienie katodowe maja charakter korpuskularny. Niemcy: promienie uwaz ane za rodzaj s wiatła, nie czastek. Lennard promienie katodowe przenikaja przez cienka folie metalowa (wstawiona do s rodka lampy) - uwaz ane za wskazówk e na ich falowa a nie korpuskularna nature ponadto Hertz próbował odchylic promienie katodowe polem elektrycznym - bez powodzenia dzis wiemy, z e ze wzgledu na zbyt wysokie cis nienie (za "słaba" próz nie w rurce)

4 1895 Röntgen: lampa emituje promieniowanie, które penetruje materie, wywołuje fluorescencje, zaczernia błone fotograficzna pozwala robic zdjecia na wskros obiektów, w tym z ywych Obserwacja przez fluoroskop

5 Andrzej Kajetan Wróblewski, Historia fizyki, PWN

6

7

8

9 promienie X - poruszaja się po linii prostej, nie sa odchylane przez pola (elektryczne, magnetyczne neutralne ładunkowo) Hipotezy: rodzaj światła fale podłużne eteru, Edison: fale akustyczne wielkiej częstości promienie X (1901, Nagroda Nobla - pierwsza w historii)

10 1897, Thomson, Odkrycie elektronu promienie katodowe: czastki czy fale? Hertz: próbował odchylić promienie katodowe polem elektrycznym - bez powodzenia (ruch balistyczny vs dyfuzyjny) w 1897 roku Thomson: promienie katodowe sa odchylane przez pola E i B (w przeciwieństwie do promieni X): lekkie naładowane czastki, później nazwane elektronami (1906 Nagroda Nobla) Thomson zmierzył q/m w skrzyżowanym polu magnetycznym skrzyżowane pola selektor prędkości: v 0 siła Lorentza równoważy siłę pola elektrycznego F e = F L qv 0 B = qe v 0 = E B (selektor prędkości) następnie elektron opuszcza zakres pola B, w którym E wciaż panuje, lub pole B wyłaczane elektrony po wyjściu z pola B odchylane w polu elektrycznym: F y = F e = ma y = qe, kat odchylenia tg θ = vy vx = ay t v = qe 0 m q m = E tg θ B 2 l l v 2 0

11 1909, Milikan: ładunek elektryczny elektronu (kwant ładunku) Naładowane krople z spadaja w pole elektryczne E = V d, zostaje jedna, dla której qe = mg q = mg E. następnie pole E wyłaczane, kropla spada - pomiar masy z prędkości terminalnej pomiar promienia kropli R i jej masy: m = ρ 4 3 πr3 (z prędkości terminalnej opory Stokesa F op = 4πRηv, η - lepkość powietrza) wyniki pomiarów q sa wielokrotnościami e = C Milikan: obserwacja jednej kropli przez czas rzędu godziny ładunek korpuskuły (elektronu), stad od Thomsona jego masa: 1840 razy mniejsza od masy atomu wodoru. kwantyzacja ładunku

12 promieniowanie termiczne fakt znany od wieków: wszystkie ciała emituja energie w postaci promieniowania elektromagnetycznego barwa zalez y od temperatury

13 promieniowanie ciała doskonale czarnego obiekt w równowadze termicznej z otoczeniem absorbuje i emituje energię zazwyczaj: światło od ciała: emitowane+odbite ciało doskonale czarne: nie odbija. absorbuje cała energię - następnie ja wypromieniowuje prawo (przesunięć) Wiena: λ max T = b, b = mk - stała Wiena prawo Stefana-Boltzmanna: moc wypromieniowana przez ciało czarne na jednostkę powierzchni P S = σt 4, σ = J/(sm 2 K 4 ) - stała Stefana-Boltzmanna

14 promieniowanie ciała doskonale czarnego pirometr

15 teoria Rayleigha-Jeansa próba wyjaśnienia widma: jeden z głównych zagadnień przełomu XIX i XX w (cloud on the horizon z prelekcji Lorda Kelvina) ciało czarne: metalowa puszka L L L: wnęka rezonansowa dla promieniowania elektromagnetycznego metalowa puszka: drgania znikaja na jej granicach (pole elektryczne w metalu znika) Warunek drgań stojacych: L λ/2 = n (integer) fizyka statystyczna/termodynamika: na każde drganie: energia k B T (zasada ekwipartycji energii - do zobaczenia na wykładzie o fizyce statystycznej, k B -stała Boltzmanna). liczba stopni swobody: niezależnych drgań w zakresie częstości: G(ν)dν lub długości fali G(λ)dλ gęstość energii na przedział częstości u(ν)dν = k B T G(ν)dν

16 teoria Rayleigha-Jeansa CDC termodynamika: średnia energia k B T na każdy stopień swobody, dla nas: na każda konfigurację fali stojacej wewnatrz wnęki ciało czarne: metalowa puszka L L L: wnęka rezonansowa dla promieniowania L Warunek drgań stojacych: λ/2 = n (integer) długość fali λ, liczba falowa k, częstość ν λ n = 2L n nc νn = 2L kn = nπ L [λ = c ν, k = 2π λ, k = 2π c ν] 1D: drgania stojace na skali k co π L, czyli gęstość drgań na skali liczby falowej G 1D(k) = L π, liczba drgań N 1D (k) = G 1D (k)dk = L π dk. 3D:?

17 teoria Rayleigha-Jeansa CDC termodynamika: średnia energia k B T na każdy stopień swobody, dla nas: na każda konfigurację fali stojacej wewnatrz wnęki ciało czarne: metalowa puszka L L L: wnęka rezonansowa dla promieniowania L Warunek drgań stojacych: λ/2 = n (integer) λ n = 2L n nc νn = 2L kn = nπ L [λ = c ν, k = 2π λ, k = 2π c ν] 1D: jedno drganie na L π liczby falowej, liczba drgań N 1D(k) = G 1D (k)dk = L π dk. 3D: wektor falowy k = (k x, k y, k z); liczba drgań w sześcianie o objętości d kx d ky d kz wynosi : N 3D = ( L π )3 d kx d ky d kz. w 3D: Liczba drgań w wycinku sfery, między wektorem falowym o długości k a k + dk: G(k)dk = 2 8 ( L π )3 4πk 2 dk = π( L π )3 k 2 dk komentarz: 2 bo polaryzacja, 1/8 sfery (tylko dodatnie k maja sens), 4πk 2 bo jakobian i całka po kacie, przejście do zmiennej częstości k 2 dk = ( 2π c ν)2 2π c dν na jednostkowa objętości: G(k)dk = G(ν)dν = 8πν2 c 3 dν

18 katastrofa w ultrafiolecie Liczba drgań na dν czętości G(ν)dν = 8πν2 c 3 dν z zasady ekwipartycji energii każde drganie stojace niesie średnio k B T energii gęstość energii u(ν)dν = k B T 8π c 3 ν2 dν gęstość energii na przedzial długości fali prawo Rayleigha-Jeansa: przewidywanie fizyki klasycznej (oficjalnie) często długość fali jako zmienna niezależna zamiast częstości: u gdy ν lub λ 0 (λ = c ν ) tutaj poprawić, bo można lepiej u(ν)dν = k B T 8π c 3 ( cλ ) 2 c dλ = u(λ)dλ λ2 u(λ) = k B T 8π λ 4 zgodność : tylko w zakresie dużych λ (małych ν) poza tym "katastrofa w ultrafiolecie" (Ehrenfest) prawo Stefana-Boltzmana : zamiast P = σt 4, P = niezależnie od T. propozycja wytłumaczenia : Max Planck

19 katastrofa w ultrafiolecie Slajd z wykładu A.K. Wróblewskiego (historia fizyki)

20 prawo promieniowania Plancka RJ: u(ν)dν = E(ν) G(ν)dν = k B T 8π c 3 ν2 dν Planck napisał wzór u(ν)dν = średnia energia na drganie E(ν) = h - stała Plancka h = J s. hν 8π exp(hν/k B T ) 1 c 3 ν2 dν wzór Plancka: ν 0 daje formułę RJ (zobaczyć) hν exp (hv/k B T ) 1 zamiast k BT ponadto, z wzoru Plancka można wyprowadzić prawo Stefana-Boltzmana oraz prawo przesunięć Wiena (ćwiczenia) Planck po potwierdzeniu precyzji formuły (lepsza zgodność z doświadczeniem niż wszystkie pozostałe) szuka wyjaśnienia.

21 prawo promieniowania Plancka Planck: średnia energia na drganie E(ν) = Planck szuka uzasadnienia wzoru... hν exp (hv/k B T ) 1 (*) prawdopodobieństwo wystapienia stanu energetycznego E n dla układu w równowadze dane przez... rozkład Boltzmanna: f (E n) = exp( En/k BT ) gdzie Z - stała normalizacyjna Z wynik (*) do uzyskania jeśli wnęka niesie energie dane jako wielokrotności hν E n = nhν z (n = 0, 1, 2... ). Rozkład Boltzmanna: Drgania o wyższych częstościach - mniej prawdopodobne, niż te o niższych. Wyższe wielokrotności drgań mniej prawdopodobne.

22 prawo promieniowania Plancka Planck: średnia energia na drganie E(ν) = Planck szuka uzasadnienia wzoru... E n = nhν z (n = 0, 1, 2... ). hν exp (hv/k B T ) 1 rozkład Boltzmanna f (E n) = exp( En/k BT ) = exp( nhν/k BT ) Z Z Z = n exp( En/k BT ) = n exp( nhν/k BT ) średnia energia E(ν) = n Enf (En) Z = łatwo wyliczyć przy E(ν) = d 1 ln(z ) dla β = dβ k B T n (nhν) exp( nhν/k BT ) Z Planck uważał, że wzór E n = nhν dotyczy natury sprzężenia oddziaływania z materia Einstein - bardziej podstawowa interpretacja wzoru Plancka

23 Efekt fotoelelektryczny: Emisja elektronów z ciała stałego od Thomsona (1897) - wiadomo o istnieniu elektronów, o tym że sa zwiazane w materii i, że niekiedy ja opuszczaja emisję elektronów wymusimy: 1 podgrzewajac materiał (emisja termiczna) - elektrony nabieraja dość energii kinetycznej by uciec z materiału 2 przykładajac pole elektryczne (emisja polowa), które wyciaga elektrony z materiału 3 w wyniku uderzenia czastki (emisja wtórna) 4 świecac na materiał (fotoemisja)

24 Fotoemisja oświetlana elektroda w lampie próżniowej. mierzony: przepływ ładunku między emiterem a kolektorem. natężenie pradu zależy od intensywności światła, lecz potencjał stopujacy NIE w teorii Maxwella: gęstość energii E 2 niezależnie od barwy światła

25 Fotoemisja oświetlana elektroda w lampie próżniowej. mierzony: przepływ ładunku między emiterem a kolektorem. natężenie pradu zależy od intensywności światła, lecz potencjał stopujacy NIE dla napięcia stopujacego prad nie popłynie, niezależnie od intensywności promieniowania gdy prad płynie: jest liniowo proporcjonalny do natężenia światła spacja spacja

26 Fotoemisja różne częstości: różny potencjał stopujacy

27 Efekt fotoelektryczny własności nie do wytłumaczenia w teorii Maxwella: 1 prad zaczyna płynać natychmiast, niezależnie od intensywności światła 2 natężenie pradu zależy od intensywności światła, lecz potencjał stopujacy NIE 3 potencjał stopujacy zależy tylko od częstotliwości światła prad mierzalny, gdy światło 10 6 W /m 2 (100 W żarówka w odległości 1 km), monoatomowa warstwa metalu o powierzchni 1m 2 : atomów. każdy atom pobiera moc W. Jeden atom przez miesiac będzie akumulował energię rzędu 1eV. fotoemisja : zachowanie całkiem inne niż w przypadku termoemisji

28 foton Eistein 1905 światło zawiera paczki energii (nazwane w 1926 fotonami) E = hν efekt fotoelektryczny: oddziaływanie jednego fotonu z jednym elektronem hν = T max + Φ, gdzie Φ - praca wyjścia, odpowiadajaca za wiazanie elektronu w metalu. Φ Li = 2.93 ev, Φ Al = 4.2 ev, Φ Fe = 4.67 ev, itd, niech Φ = hν 0 T max = ev stop = h(ν ν 0 ) ν 0 - krytyczna częstość, poniżej której brak fotopradu, dla ν = ν 0 elektrony z zerowa prędkościa kinetyczna na zewnatrz metalu nachylenie: h, niezależnie od materiału katody sposób na doświadczalne wyznaczenie stałej Plancka rzędy wielkości: ładunek elektronu: e = C, h = J s.

29 czastki i fale Einstein: Światło przenosi energię w paczkach hν (wzór Plancka) zlokalizowanych w przestrzeni. Idea czastki światła sceptycznie przyjęta, również przez Plancka koncepcja: czastki światła, zlokalizowanej w przestrzeni porcji energii przyjmowana sceptycznie przez środowisko (dyskusja na temat natury światła uważana za zakończona przez Maxwella&Hertza).

30 czastki i fale fizyka klasyczna: czastki i fale mechanika dla ciał i optyka falowa: dwie różne gałęzie fizyki klasycznej mechanika klasyczna jest Newtonowska, za pomoca równań dynamiki Newtona opisujemy zarówno czastki jak i fale kamień w wodę sprzężenie: transfer energii z niesionej przez czastke do niesionej przez falę

31 czastki i fale czastka: obiekt o ograniczonych wymiarach, określonym położeniu r(t) i prędkości v(t) = d dt r(t) fala: amplituda drgania zależna od położenia i czasu u(r, t) równania Newtona: dr = v dt dv = a dt równanie falowe (które np. dla struny wyprowadza się z równań Newtona) 2 t 2 u = ν2 2 u ν - prędkość fali a = F m ogólnie: fale niosa energię a nie masę (korek na wodzie) od XVII wieku kontrowersja o naturze światła

32 zasada superpozycji dla fal równanie falowe 2 2 t2 u = ν2 x u 2 jest liniowe: jeśli u 1 (x, t) oraz u 2 (x, t) spełniaja to również u(x, t) = a 1 u 1 (x, t) + a 2 u 2 (x, t) spełnia równanie falowe u ± = f (x ± νt) spełnia równanie falowe np. f (x) = cos(x) lub f (x) = exp( x 2 )

33 zasada superpozycji zjawiska interferencyjne

34 optyka geometryczna optyka geometryczna: światło porusza się w formie promieni optyka geometryczna opisuje zjawiska odbicia, ugięcia promieni światła, ostrych cieni przyrzady optyczne: luneta, mikroskop itd. - poczawszy od XVII wieku lustra sferyczne dla rozpalania ognia (V wiek przed nasza era)

35 Newton i Huyghens Newton: światła ma naturę czastek (proste promienie, ostre cienie, odbicie i ugięcie potrafi wyjaśnić) Huyghens : światło ma naturę falowa (punktowe fale sferyczne, również wyjaśnienie odbicia i ugięcia, ostre cienie - wyjaśnić nie potrafi) następnie Young/Fresnel : obserwacja zjawisk falowych dla światła

36 podwójna szczelina konstruktywna interferencja : gdy różnica dróg jest całkowita wielokrotnościa λ destruktywna interferencja : gdy różnica dróg jest połówkowa wielokrotnościa λ interferencja Younga - dowód na falowa naturę światła następnie Maxwell - równanie falowe dla promieniowania magnetycznego z prędkościa c

37 podwójna szczelina ogległości katowe między szczelinami: stosunek długości fali do odgległości między szczelinami δθ = λ d λ rzędu mikrometrów, d rzędu milimetrów 1803: Young zobaczył prażki interferencyjne: światło ma własności falowe w optyce geometrycznej: własności falowe nie zauważone ze względu na mała wartość λ względem rozmiarów przyrzadów optycznych.

38 fale w 1905 roku: uważano, że sprawa natury światła za sprawa Younga i Fresnela, Maxwella i Hertza jest rozwiazana na korzyść koncepcji falowej brak niezmienniczości równania falowego dla światła względem transformacji Galileusza -> relatywistyka falowa natura czastek i korpuskularne cechy światła -> mechanika kwantowa

39 fale czy czastki dualizm korpuskularno-falowy -światło zachowuje się czasem jak cz astka czasem jak fala każdy foton rejestrowany w punkcie. Obraz z rejestracji wielu fotonów: zgodny z E 2

40 fale czy czastki liczba zarejestrowanych fotonów proporcjonalna do lokalnej wartości kwadratu pola elektrycznego film: powstawanie obrazu interferencyjnego Planck - poczatkowo sceptycznie nastawiony do koncepcji korpuskularnej natury światła, przekonany dopiero w 1911, 1914 zatrudnia Einsteina w Berlinie (Einstein zatrudniony wcześniej na uniwersytecie w Bernie), 1918 nagroda Nobla dla Plancka nagroda Nobla dla Einsteina w 1921 (za wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego)

41 Generacja promieniowania X generacja promieni X to: proces odwrotny do fotoemisji: zamiast zjawiska foton elektron, obserwuje się elektron foton) referat: zastosowania promieniowania X

42 promieniowanie hamowania (bremsstrahlung) - przewidywane przez klasyczna elektrodynamikę dla ładunków poruszajacych się z przyspieszeniem energia maksymalna, gdy cała energia kinetyczna elektronu zamieniona na 1 kwant światła E = Ve = hν hc λ min wyrażenie na λ min granica Duane a-hunta linie atomowe: zależne od anody (tarczy) wykres uzyskany dopiero w 1912, gdy udało się wykryć zjawiska falowe zwiazane z tym promieniowaniem i zmierzyć długości fal (λ rzędu ułamka nm)

43 Dyfrakcja promieni X dyfrakcja na krysztale. każdy z atomów źródłem kulistej fali odbitej. dodatnia interferencja od sasiednich płaszczyzn krystalicznych (Bragga) tylko gdy różnica dróg optycznych jest całkowita wielokrotnościa długości fali. stała sieci rzędu 0.1nm NaCl: powierzchnie sieciowe

44 Dyfrakcja promieni X dyfrakcja na krysztale. każdy z atomów źródłem kulistej fali odbitej. dodatnia interferencja od sasiednich płaszczyzn krystalicznych (Bragga) tylko gdy różnica dróg optycznych jest całkowita wielokrotnościa długości fali. 2d sin(θ) = nλ, n = 1, 2, 3,... - n - porzadek odbicia zmiana θ, mierzona intensywność odbitego światła (odbicie Bragga)

45 Dyfrakcja promieni X dyfrakcja na krysztale. każdy z atomów źródłem promieniowania elektromagnetycznego. dodatnia interferencja od sasiednich płaszczyzn krystalicznych (Braggów) tylko gdy różnica dróg optycznych jest całkowita wielokrotnościa długości fali. 2d sin(θ) = nλ, n = 1, 2, 3,... zmiana θ, mierzona intensywność odbitego światła (odbicie Braggów) nagroda Nobla dla Braggów (1915). (znowu mówimy o falowych własnościach światła) dyfrakcja promieni X: narzędzie badania struktury krystalicznej

46 Rozpraszanie Comptona promieni X rozpraszanie Thomsona: na elektronach rdzenia atomowego, cały atom służy masa do przejęcia pędu, brak przesunięcia w częstości. foton: historia 1900 Planck, 1905 Einstein, 1913 Bohr Compton znajduje druga linię o częstości zależnej od kata Jako czastka bezmasowa - foton powinien mieć pęd E = pc Foton jako czastka niosaca nie tylko energię, lecz i pęd: Artur Compton 1923 (Nobel 1927) Rozpraszanie fotonów z zachowaniem ich energii na elektronach rdzenia atomowego Rozpraszanie z transferem energii: na elektronach walencyjnych (słabo zwiazanych) interpretacja piku o mniejszej energii : poczatkowo elektron w spoczynku, zderzenie z fotonem z wymiana energii i pędu

47 interpretacja piku o mniejszej energii : poczatkowo elektron w spoczynku, zderzenie z fotonem z wymiana energii i pędu zasada zachowania energii: hν + E e(0) = hν + E e(p) E(p) = p 2 c 2 + m 2 0 c4 zasada zachowania pędu: (składowe) hν c + 0 = hν c 0 = hν c cos(θ) + p cos(φ) sin(θ) + p sin(φ) wynik (ćwiczenia) λ λ = h (1 cos(θ)) m 0 c

48 tworzenie par foton może przekazać cała energię elektronowi lub jej część (zjawisko fotoelektryczne, rozpraszanie Comptona). możliwy jest również proces, w którym foton przekazuje cała swoja energię na stworzenie pary elektron-pozyton (konwersja energii w masę) para czastka - antyczastka, proces zachowuje : ładunek elektryczny, energię oraz pęd, (spin) pojedynczy foton nie może utworzyc pary elektronów w prożni: p f = hν f = p c e cos θ e + p p cos θ p hν f = E p + E e, E 2 p/e = m2 0 c4 + p 2 p/e c2 hν f c (ćwiczenia) > p e + p p - sprzeczność produkcja par możliwa tylko za pośrednictwem jadra atomowego, które przejmuje część pędu fotonu z zaniedbywalna absorpcja energii

49 absorpcja fotonów główne zjawiska odpowiedzialne za absorpcję fotonów i zanik wiazki efekt fotoelektryczny rozpraszanie Comptona tworzenie par obok wykres omawiany często pod hasłem "oddziaływanie promieniowania z materia".

50 PET proces odwrotny do tworzenia: anihilacja par pozytronium: zwiazana para elektron-pozyton e + + e γ + γ, możliwy w próżni hν f 1 = hν f 2 = m ec 2 energia fotonów gamma m 0 c 2 = 0.51 MeV każdy, 1.02 MeV próg na tworzenie par positron emission tomography ( 11 C, 13 N, 15 O - pierwiastki beta+ promieniotwórcze)

Efekt fotoelektryczny. 18 października 2017

Efekt fotoelektryczny. 18 października 2017 Efekt fotoelektryczny 18 października 2017 Treść wykładu Promieniowanie ciała doskonale czarnego wzór Plancka Efektu fotoelektryczny foton (kwant światła) promieniowanie termiczne fakt znany od wieków:

Bardziej szczegółowo

Kwantyzacja ładunku, promieniowania elektromagnetycznego, promienie X. 9 listopada 2017

Kwantyzacja ładunku, promieniowania elektromagnetycznego, promienie X. 9 listopada 2017 Kwantyzacja ładunku, promieniowania elektromagnetycznego, promienie X 9 listopada 2017 Treść wykładu Promieniowanie ciała doskonale czarnego wzór Plancka Efektu fotoelektryczny foton (kwant światła) Odkrycie

Bardziej szczegółowo

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła W- (Jaroszewicz) 19 slajdów Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego Fizyka kwantowa promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne kwantyzacja światła efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy

Bardziej szczegółowo

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. DUALIZM ŚWIATŁA fala interferencja, dyfrakcja, polaryzacja,... kwant, foton promieniowanie ciała doskonale

Bardziej szczegółowo

Kwantowa natura promieniowania

Kwantowa natura promieniowania Kwantowa natura promieniowania Promieniowanie ciała doskonale czarnego Ciało doskonale czarne ciało, które absorbuje całe padające na nie promieniowanie bez względu na częstotliwość. Promieniowanie ciała

Bardziej szczegółowo

Światło fala, czy strumień cząstek?

Światło fala, czy strumień cząstek? 1 Światło fala, czy strumień cząstek? Teoria falowa wyjaśnia: Odbicie Załamanie Interferencję Dyfrakcję Polaryzację Efekt fotoelektryczny Efekt Comptona Teoria korpuskularna wyjaśnia: Odbicie Załamanie

Bardziej szczegółowo

Początek XX wieku. Dualizm korpuskularno - falowy

Początek XX wieku. Dualizm korpuskularno - falowy Początek XX wieku Światło: fala czy cząstka? Kwantowanie energii promieniowania termicznego postulat Plancka efekt fotoelektryczny efekt Comptona Fale materii de Broglie a Dualizm korpuskularno - falowy

Bardziej szczegółowo

Optyka. Wykład V Krzysztof Golec-Biernat. Fale elektromagnetyczne. Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017

Optyka. Wykład V Krzysztof Golec-Biernat. Fale elektromagnetyczne. Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017 Optyka Wykład V Krzysztof Golec-Biernat Fale elektromagnetyczne Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017 Wykład V Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 17 Plan Swobodne równania Maxwella Fale elektromagnetyczne

Bardziej szczegółowo

Wykład FIZYKA II. 11. Optyka kwantowa. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wykład FIZYKA II. 11. Optyka kwantowa.  Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Wykład FIZYKA II 11. Optyka kwantowa Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ FIZYKA KLASYCZNA A FIZYKA WSPÓŁCZESNA Fizyka klasyczna

Bardziej szczegółowo

Falowa natura materii

Falowa natura materii r. akad. 2012/2013 wykład I - II Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Falowa natura materii 1 r. akad. 2012/2013 Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Warunki zaliczenia: Aby uzyskać dopuszczenie

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej

Podstawy fizyki kwantowej Podstawy fizyki kwantowej Fizyka kwantowa - co to jest? Światło to fala czy cząstka? promieniowanie termiczne efekt fotoelektryczny efekt Comptona fale materii de Broglie a równanie Schrodingera podstawa

Bardziej szczegółowo

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE - lata '90 XIX wieku WSTĘP Widmo promieniowania elektromagnetycznego zakres "pokrycia" różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce. rys.i.1.

Bardziej szczegółowo

ZJAWISKA KWANTOWO-OPTYCZNE

ZJAWISKA KWANTOWO-OPTYCZNE ZJAWISKA KWANTOWO-OPTYCZNE Źródła światła Prawo promieniowania Kirchhoffa Ciało doskonale czarne Promieniowanie ciała doskonale czarnego Prawo promieniowania Plancka Prawo Stefana-Boltzmanna Prawo przesunięć

Bardziej szczegółowo

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach Efekt Comptona. p f Θ foton elektron p f p e 0 p e Zderzenia fotonów

Bardziej szczegółowo

Światło ma podwójną naturę:

Światło ma podwójną naturę: Światło ma podwójną naturę: przejawia własności fal i cząstek W. C. Roentgen ( Nobel 1901) Istnieje ciągłe przejście pomiędzy tymi własnościami wzdłuż spektrum fal elektromagnetycznych Dla niskich częstości

Bardziej szczegółowo

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury. 1 Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury. natężenie natężenie teoria klasyczna wynik eksperymentu

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X

Promieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X Promieniowanie X Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X Lampa rentgenowska Lampa rentgenowska Promieniowanie rentgenowskie

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 1 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2015/16

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej. Nikt nie rozumie fizyki kwantowej R. Feynman, laureat Nobla z fizyki

Podstawy fizyki kwantowej. Nikt nie rozumie fizyki kwantowej R. Feynman, laureat Nobla z fizyki Podstawy fizyki kwantowej Nikt nie rozumie fizyki kwantowej R. Feynman, laureat Nobla z fizyki Podstawy fizyki kwantowej Fizyka kwantowa - co to jest? Światło to fala czy cząstka? promieniowanie termiczne

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie cieplne ciał.

Promieniowanie cieplne ciał. Wypromieniowanie fal elektromagnetycznych przez ciała Promieniowanie cieplne (termiczne) Luminescencja Chemiluminescencja Elektroluminescencja Katodoluminescencja Fotoluminescencja Emitowanie fal elektromagnetycznych

Bardziej szczegółowo

III. EFEKT COMPTONA (1923)

III. EFEKT COMPTONA (1923) III. EFEKT COMPTONA (1923) Zjawisko zmiany długości fali promieniowania roentgenowskiego rozpraszanego na swobodnych elektronach. Zjawisko to stoi u podstaw mechaniki kwantowej. III.1. EFEKT COMPTONA Rys.III.1.

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 1 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15

Bardziej szczegółowo

Wykład 14. Termodynamika gazu fotnonowego

Wykład 14. Termodynamika gazu fotnonowego Wykład 14 Termodynamika gazu fotnonowego dr hab. Agata Fronczak, prof. PW Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska 16 stycznia 217 dr hab. A. Fronczak (Wydział Fizyki PW) Wykład: Elementy fizyki statystycznej

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej

Podstawy fizyki kwantowej Podstawy fizyki kwantowej Fizyka kwantowa - co to jest? Światło to fala czy cząstka? promieniowanie termiczne efekt fotoelektryczny efekt Comptona fale materii de Broglie a równanie Schrodingera podstawa

Bardziej szczegółowo

Wykład 7 Kwantowe własności promieniowania

Wykład 7 Kwantowe własności promieniowania Wykład 7 Kwantowe własności promieniowania zdolność absorpcyjna, zdolność emisyjna, prawo Kirchhoffa, prawo Stefana-Boltzmana, prawo Wiena, postulaty Plancka, zjawisko fotoelektryczne, efekt Comptona W7.

Bardziej szczegółowo

ZESTAW PYTAŃ I ZAGADNIEŃ NA EGZAMIN Z FIZYKI sem /13

ZESTAW PYTAŃ I ZAGADNIEŃ NA EGZAMIN Z FIZYKI sem /13 1 ZESTAW PYTAŃ I ZAGADNIEŃ NA EGZAMIN Z FIZYKI sem. 2 2012/13 Ruch falowy 1. Co to jest fala mechaniczna? Podaj warunki niezbędne do zaobserwowania rozchodzenia się fali mechanicznej. 2. Jaka wielkość

Bardziej szczegółowo

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz OPTYKA Leszek Błaszkieiwcz Ojcem optyki jest Witelon (1230-1314) Zjawisko odbicia fal promień odbity normalna promień padający Leszek Błaszkieiwcz Rys. Zjawisko załamania fal normalna promień padający

Bardziej szczegółowo

Elementy optyki kwantowej. Ciało doskonale czarne. Teoria Wiena. Notatki. Notatki. Notatki. Notatki. dr inż. Ireneusz Owczarek

Elementy optyki kwantowej. Ciało doskonale czarne. Teoria Wiena. Notatki. Notatki. Notatki. Notatki. dr inż. Ireneusz Owczarek Elementy optyki kwantowej dr inż. Ireneusz Owczarek CNMiF PŁ ireneusz.owczarek@p.lodz.pl http://cmf.p.lodz.pl/iowczarek 1 dr inż. Ireneusz Owczarek Elementy optyki kwantowej Ciało doskonale czarne Rozkład

Bardziej szczegółowo

Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -1

Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -1 Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -1 Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Promieniowanie ciała doskonale czarnego

Bardziej szczegółowo

falowa natura materii

falowa natura materii 10 listopada 2016 1 Fale de Broglie a Dyfrakcja promieni X 1895 promieniowanie X dopiero w 1912 dowód na ich falowa naturę - to promieniowanie elektromagnetyczne zjawiska falowe: ugięcia, dyfrakcji - trudne:

Bardziej szczegółowo

PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ

PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ Za dzień narodzenia mechaniki kwantowej jest uważany 14 grudnia roku 1900. Tego dnia, na posiedzeniu Niemieckiego Towarzystwa Fizycznego w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Berlińskiego

Bardziej szczegółowo

Falowa natura materii

Falowa natura materii r. akad. 2012/2013 wykład I - II Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Falowa natura materii 1 r. akad. 2012/2013 Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Warunki zaliczenia: Aby uzyskać dopuszczenie

Bardziej szczegółowo

Chemia ogólna - część I: Atomy i cząsteczki

Chemia ogólna - część I: Atomy i cząsteczki dr ab. Wacław Makowski Cemia ogólna - część I: Atomy i cząsteczki 1. Kwantowanie. Atom wodoru 3. Atomy wieloelektronowe 4. Termy atomowe 5. Cząsteczki dwuatomowe 6. Hybrydyzacja 7. Orbitale zdelokalizowane

Bardziej szczegółowo

Rozładowanie promieniowaniem nadfioletowym elektroskopu naładowanego ujemnie, do którego przymocowana jest płytka cynkowa

Rozładowanie promieniowaniem nadfioletowym elektroskopu naładowanego ujemnie, do którego przymocowana jest płytka cynkowa Pokazy Rozładowanie promieniowaniem nadfioletowym elektroskopu naładowanego ujemnie, do którego przymocowana jest płytka cynkowa Zjawisko fotoelektryczne Zjawisko fotoelektryczne polega na tym, że w wyniku

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej

Podstawy fizyki kwantowej Podstawy fizyki kwantowej Światło to fala czy cząstka? promieniowanie termiczne efekt fotoelektryczny efekt Comptona Fizyka kwantowa - po co? Jeśli chcemy badać zjawiska, które zachodzą w skali mikro -

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej

Podstawy fizyki kwantowej Podstawy fizyki kwantowej Fizyka kwantowa - co to jest? Światło to fala czy cząstka? promieniowanie termiczne efekt fotoelektryczny efekt Comptona fale materii de Broglie a równanie Schrodingera podstawa

Bardziej szczegółowo

Optyka kwantowa wprowadzenie. Początki modelu fotonowego Detekcja pojedynczych fotonów Podstawowe zagadnienia optyki kwantowej

Optyka kwantowa wprowadzenie. Początki modelu fotonowego Detekcja pojedynczych fotonów Podstawowe zagadnienia optyki kwantowej Optyka kwantowa wprowadzenie Początki modelu fotonowego Detekcja pojedynczych fotonów Podstawowe zagadnienia optyki kwantowej Krótka (pre-)historia fotonu (1900-1923) Własności światła i jego oddziaływania

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wykład 3 17 października 2016 A.F.Żarnecki

Bardziej szczegółowo

FALOWY I KWANTOWY OPIS ŚWIATŁA. Światło wykazuje dualizm korpuskularno-falowy. W niektórych zjawiskach takich jak

FALOWY I KWANTOWY OPIS ŚWIATŁA. Światło wykazuje dualizm korpuskularno-falowy. W niektórych zjawiskach takich jak FALOWY KWANTOWY OPS ŚWATŁA Dualizm korpuskularno - falowy Światło wykazuje dualizm korpuskularno-falowy. W niektórych zjawiskach takich jak interferencja, dyfrakcja i polaryzacja ma naturę falową, a w

Bardziej szczegółowo

II. KWANTY A ELEKTRONY

II. KWANTY A ELEKTRONY II. KWANTY A ELEKTRONY II.1. PROMIENIE KATODOWE Promienie katodowe są przyczyną fluorescencji. Odegrały one bardzo ważną rolę w odkryciu elektronów. Skład promieniowania katodowego stanowią cząstki elektrycznie

Bardziej szczegółowo

I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona

I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona r. akad. 004/005 I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona Jan Królikowski Fizyka IVBC 1 r. akad. 004/005 0.01 nm=0.1 A

Bardziej szczegółowo

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe Plan Zajęć 1. Termodynamika, 2. Grawitacja, Kolokwium I 3. Elektrostatyka + prąd 4. Pole Elektro-Magnetyczne Kolokwium II 5. Zjawiska falowe 6. Fizyka Jądrowa + niepewność pomiaru Kolokwium III Egzamin

Bardziej szczegółowo

Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska Podstawy fizyki Wykład 11 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tom 3, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 2003. K.Sierański, K.Jezierski,

Bardziej szczegółowo

Pole elektromagnetyczne. Równania Maxwella

Pole elektromagnetyczne. Równania Maxwella Pole elektromagnetyczne (na podstawie Wikipedii) Pole elektromagnetyczne - pole fizyczne, za pośrednictwem którego następuje wzajemne oddziaływanie obiektów fizycznych o właściwościach elektrycznych i

Bardziej szczegółowo

Fizyka. dr Bohdan Bieg p. 36A. wykład ćwiczenia laboratoryjne ćwiczenia rachunkowe

Fizyka. dr Bohdan Bieg p. 36A. wykład ćwiczenia laboratoryjne ćwiczenia rachunkowe Fizyka dr Bohdan Bieg p. 36A wykład ćwiczenia laboratoryjne ćwiczenia rachunkowe Literatura Raymond A. Serway, John W. Jewett, Jr. Physics for Scientists and Engineers, Cengage Learning D. Halliday, D.

Bardziej szczegółowo

Ładunek elektryczny jest skwantowany

Ładunek elektryczny jest skwantowany 1. WSTĘP DO MECHANIKI KWANTOWEJ 1.1. Budowa materii i kwantowanie ładunku Materia w skali mikroskopowej nie jest ciągła lecz zbudowana z atomów mówimy, że jest skwantowana Powierzchnia platyny Ładunek

Bardziej szczegółowo

Modele atomu wodoru. Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a

Modele atomu wodoru. Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a Modele atomu wodoru Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a Demokryt: V w. p.n.e najmniejszy, niepodzielny metodami chemicznymi składnik materii. atomos - niepodzielny Co to jest atom? trochę

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 2, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 2, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 2, 17.02.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Równania Maxwella r-nie falowe

Bardziej szczegółowo

Rysunek 3-19 Model ciała doskonale czarnego

Rysunek 3-19 Model ciała doskonale czarnego 3.4. Początki teorii kwantów narodziny fizyki kwantowej Od czasów sformułowania przez Isaaca Newtona zasad mechaniki klasycznej teoria ta stała się podstawą wszystkich nowopowstałych atomistycznych modeli

Bardziej szczegółowo

PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ

PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ De Broglie, na podstawie analogii optycznych, w roku 194 wysunął hipotezę, że cząstki materialne także charakteryzują się dualizmem korpuskularno-falowym. Hipoteza de Broglie

Bardziej szczegółowo

Fizyka 3.3 WYKŁAD II

Fizyka 3.3 WYKŁAD II Fizyka 3.3 WYKŁAD II Promieniowanie elektromagnetyczne Dualizm korpuskularno-falowy światła Fala elektromagnetyczna Strumień fotonów o energii E F : E F = hc λ c = 3 10 8 m/s h = 6. 63 10 34 J s Światło

Bardziej szczegółowo

INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład IX

INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład IX INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Wykład IX 01.12.2018 1 PLAN Fizyka około 1900 roku Promieniowanie elektromagnetyczne Natura materii Równanie Schrödingera Struktura elektronowa atomu Oryginalne dokumenty nie pozostawiają

Bardziej szczegółowo

INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład IX

INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład IX INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Wykład IX 1 PLAN Fizyka około 1900 roku Promieniowanie elektromagnetyczne Natura materii Równanie Schrödingera Struktura elektronowa atomu Oryginalne dokumenty nie pozostawiają wątpliwości,

Bardziej szczegółowo

Optyka. Optyka geometryczna Optyka falowa (fizyczna) Interferencja i dyfrakcja Koherencja światła Optyka nieliniowa

Optyka. Optyka geometryczna Optyka falowa (fizyczna) Interferencja i dyfrakcja Koherencja światła Optyka nieliniowa Optyka Optyka geometryczna Optyka falowa (fizyczna) Interferencja i dyfrakcja Koherencja światła Optyka nieliniowa 1 Optyka falowa Opis i zastosowania fal elektromagnetycznych w zakresie widzialnym i bliskim

Bardziej szczegółowo

Feynmana wykłady z fizyki. [T.] 1.2, Optyka, termodynamika, fale / R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands. wyd. 7. Warszawa, 2014.

Feynmana wykłady z fizyki. [T.] 1.2, Optyka, termodynamika, fale / R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands. wyd. 7. Warszawa, 2014. Feynmana wykłady z fizyki. [T.] 1.2, Optyka, termodynamika, fale / R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands. wyd. 7. Warszawa, 2014 Spis treści Spis rzeczy części 1 tomu I X 26 Optyka: zasada najkrótszego

Bardziej szczegółowo

Wykład I Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 16

Wykład I Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 16 Optyka Wykład I Krzysztof Golec-Biernat Fale 1 Uniwersytet Rzeszowski, 4 października 2017 Wykład I Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 16 Uwagi wstępne 30 h wykładu wykład przy pomocy transparencji lub

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki sezon Dualizm światła i materii

Podstawy fizyki sezon Dualizm światła i materii Podstawy fizyki sezon 2 10. Dualizm światła i materii Agnieszka Obłąkowska-Mucha AGH, WFIiS, Katedra Oddziaływań i Detekcji Cząstek, D11, pok. 111 amucha@agh.edu.pl http://home.agh.edu.pl/~amucha W poprzednim

Bardziej szczegółowo

Widmo fal elektromagnetycznych

Widmo fal elektromagnetycznych Czym są fale elektromagnetyczne? Widmo fal elektromagnetycznych dr inż. Romuald Kędzierski Podstawowe pojęcia związane z falami - przypomnienie pole falowe część przestrzeni objęta w danej chwili falą

Bardziej szczegółowo

PROMIENIOWANIE CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO

PROMIENIOWANIE CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO PROMIENIOWANIE CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO wyprowadzenie bez mechaniki kwantowej. Opracował mgr inż. Herbert S. Mączko Celem jest wyznaczenie objętościowej gęstości energii ρ T promieniowania w równoległościennej,

Bardziej szczegółowo

FALOWA NATURA MATERII

FALOWA NATURA MATERII FALOWA NATURA MATERII Zadawniony podział: fizyka klasyczna (do 1900 r.) fizyka współczesna (od 1900 r., prawo Plancka). Przekonanie o falowej naturze materii ugruntowało się w latach dwudziestych XX w.

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 2, Mateusz Winkowski, Jan Szczepanek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 2, Mateusz Winkowski, Jan Szczepanek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 2, 06.10.2017 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Mateusz Winkowski, Jan Szczepanek Radosław Łapkiewicz Równania Maxwella r-nie

Bardziej szczegółowo

Rodzaje fal. 1. Fale mechaniczne. 2. Fale elektromagnetyczne. 3. Fale materii. dyfrakcja elektronów

Rodzaje fal. 1. Fale mechaniczne. 2. Fale elektromagnetyczne. 3. Fale materii. dyfrakcja elektronów Wykład VI Fale t t + Dt Rodzaje fal 1. Fale mechaniczne 2. Fale elektromagnetyczne 3. Fale materii dyfrakcja elektronów Fala podłużna v Przemieszczenia elementów spirali ( w prawo i w lewo) są równoległe

Bardziej szczegółowo

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika Fizyka 3 Konsultacje: p. 39, Mechatronika marzan@mech.pw.edu.pl Zaliczenie: 1 sprawdzian 30 pkt 15.1 18 3.0 18.1 1 3.5 1.1 4 4.0 4.1 7 4.5 7.1 30 5.0 http:\\adam.mech.pw.edu.pl\~marzan Program: - elementy

Bardziej szczegółowo

VII. CZĄSTKI I FALE VII.1. POSTULAT DE BROGLIE'A (1924) De Broglie wysunął postulat fal materii tzn. małym cząstkom przypisał fale.

VII. CZĄSTKI I FALE VII.1. POSTULAT DE BROGLIE'A (1924) De Broglie wysunął postulat fal materii tzn. małym cząstkom przypisał fale. VII. CZĄSTKI I FALE VII.1. POSTULAT DE BROGLIE'A (1924) De Broglie wysunął postulat fal materii tzn. małym cząstkom przypisał fale. Światło wykazuje zjawisko dyfrakcyjne. Rys.VII.1.Światło padające na

Bardziej szczegółowo

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski Fizyka 2 wykład 14 Janusz Andrzejewski Atom wodoru Wczesne modele atomu -W czasach Newtona atom uważany była za małą twardą kulkę co dość dobrze sprawdzało się w rozważaniach dotyczących kinetycznej teorii

Bardziej szczegółowo

Wykład 17: Optyka falowa cz.1.

Wykład 17: Optyka falowa cz.1. Wykład 17: Optyka falowa cz.1. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Zasada Huyghensa Christian Huygens 1678 r. pierwsza

Bardziej szczegółowo

39 DUALIZM KORPUSKULARNO FALOWY.

39 DUALIZM KORPUSKULARNO FALOWY. Włodzimierz Wolczyński 39 DUALIZM KORPUSKULARNO FALOWY. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE. FALE DE BROGILE Fale radiowe Fale radiowe ultrakrótkie Mikrofale Podczerwień IR Światło Ultrafiolet UV Promienie X (Rentgena)

Bardziej szczegółowo

Tak określił mechanikę kwantową laureat nagrody Nobla Ryszard Feynman ( ) mechanika kwantowa opisuje naturę w sposób prawdziwy, jako absurd.

Tak określił mechanikę kwantową laureat nagrody Nobla Ryszard Feynman ( ) mechanika kwantowa opisuje naturę w sposób prawdziwy, jako absurd. Tak określił mechanikę kwantową laureat nagrody Nobla Ryszard Feynman (1918-1988) mechanika kwantowa opisuje naturę w sposób prawdziwy, jako absurd. Równocześnie Feynman podkreślił, że obliczenia mechaniki

Bardziej szczegółowo

Wstęp do astrofizyki I

Wstęp do astrofizyki I Wstęp do astrofizyki I Wykład 2 Tomasz Kwiatkowski 12 październik 2009 r. Tomasz Kwiatkowski, Wstęp do astrofizyki I, Wykład 2 1/21 Plan wykładu Promieniowanie ciała doskonale czarnego Związek temperatury

Bardziej szczegółowo

FALE MATERII. De Broglie, na podstawie analogii optycznych, w roku 1924 wysunął hipotezę, że

FALE MATERII. De Broglie, na podstawie analogii optycznych, w roku 1924 wysunął hipotezę, że FAL MATRII De Broglie, na podstawie analogii optycznych, w roku 194 wysunął hipotezę, że cząstki materialne także charakteryzują się dualizmem korpuskularno-falowym. Hipoteza de Broglie a Cząstce materialnej

Bardziej szczegółowo

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu J1 Pomiar energii wiązania deuteronu Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu Przygotowanie: 1) Model deuteronu. Własności deuteronu jako źródło informacji o siłach jądrowych [4] ) Oddziaływanie

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie promieniowania X z materią. Podstawowe mechanizmy

Oddziaływanie promieniowania X z materią. Podstawowe mechanizmy Oddziaływanie promieniowania X z materią Podstawowe mechanizmy Promieniowanie od oscylującego elektronu Rozpraszanie Thomsona Dyspersja podejście klasyczne Fala padająca Wymuszony, tłumiony oscylator harmoniczny

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki wykład 8

Podstawy fizyki wykład 8 Podstawy fizyki wykład 8 Dr Piotr Sitarek Katedra Fizyki Doświadczalnej, W11, PWr Optyka geometryczna Polaryzacja Odbicie zwierciadła Załamanie soczewki Optyka falowa Interferencja Dyfrakcja światła D.

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej

Podstawy fizyki kwantowej Wykład I Prolog Przy końcu XIX wieku fizyka, którą dzisiaj określamy jako klasyczną, zdawała się być nauką ostateczną w tym sensie, że wszystkie jej podstawowe prawa były już ustanowione, a efektem dalszego

Bardziej szczegółowo

Analiza spektralna widma gwiezdnego

Analiza spektralna widma gwiezdnego Analiza spektralna widma gwiezdnego JG &WJ 13 kwietnia 2007 Wprowadzenie Wprowadzenie- światło- podstawowe źródło informacji Wprowadzenie- światło- podstawowe źródło informacji Wprowadzenie- światło- podstawowe

Bardziej szczegółowo

Termodynamika. Część 11. Układ wielki kanoniczny Statystyki kwantowe Gaz fotonowy Ruchy Browna. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ

Termodynamika. Część 11. Układ wielki kanoniczny Statystyki kwantowe Gaz fotonowy Ruchy Browna. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ Termodynamika Część 11 Układ wielki kanoniczny Statystyki kwantowe Gaz fotonowy Ruchy Browna Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ Układ otwarty rozkład wielki kanoniczny Rozważamy układ w równowadze termicznej

Bardziej szczegółowo

Fale materii. gdzie h= 6.6 10-34 J s jest stałą Plancka.

Fale materii. gdzie h= 6.6 10-34 J s jest stałą Plancka. Fale materii 194- Louis de Broglie teoria fal materii, 199- nagroda Nobla Hipoteza de Broglie głosi, że dwoiste korpuskularno falowe zachowanie jest cechą nie tylko promieniowania, lecz również materii.

Bardziej szczegółowo

Wstęp do astrofizyki I

Wstęp do astrofizyki I Wstęp do astrofizyki I Wykład 2 Tomasz Kwiatkowski Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Wydział Fizyki Instytut Obserwatorium Astronomiczne Tomasz Kwiatkowski, shortinst Wstęp do astrofizyki I,

Bardziej szczegółowo

WFiIS. Wstęp teoretyczny:

WFiIS. Wstęp teoretyczny: WFiIS PRACOWNIA FIZYCZNA I i II Imię i nazwisko: 1. 2. TEMAT: ROK GRUPA ZESPÓŁ NR ĆWICZENIA Data wykonania: Data oddania: Zwrot do poprawy: Data oddania: Data zliczenia: OCENA Cel ćwiczenia: Wyznaczenie

Bardziej szczegółowo

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące: Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni Dla próżni równania Maxwella w tzw postaci różniczkowej są następujące:, gdzie E oznacza pole elektryczne, B indukcję pola magnetycznego a i

Bardziej szczegółowo

n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24)

n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24) n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A 1 2 / B hν exp( ) 1 kt (24) Powyższe równanie określające gęstość widmową energii promieniowania

Bardziej szczegółowo

SPIS TREŚCI ««*» ( # * *»»

SPIS TREŚCI ««*» ( # * *»» ««*» ( # * *»» CZĘŚĆ I. POJĘCIA PODSTAWOWE 1. Co to jest fizyka? 11 2. Wielkości fizyczne 11 3. Prawa fizyki 17 4. Teorie fizyki 19 5. Układ jednostek SI 20 6. Stałe fizyczne 20 CZĘŚĆ II. MECHANIKA 7.

Bardziej szczegółowo

Przedmiot: Fizyka. Światło jako fala. 2016/17, sem. letni 1

Przedmiot: Fizyka. Światło jako fala. 2016/17, sem. letni 1 Światło jako fala 1 Fala elektromagnetyczna widmo promieniowania Czułość oka ludzkiego w zakresie widzialnym 2 Wytwarzanie fali elektromagnetycznej o częstościach radiowych H. Hertz (1888) doświadczalne

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 6 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15

Bardziej szczegółowo

Prawa optyki geometrycznej

Prawa optyki geometrycznej Optyka Podstawowe pojęcia Światłem nazywamy fale elektromagnetyczne, o długościach, na które reaguje oko ludzkie, tzn. 380-780 nm. O falowych własnościach światła świadczą takie zjawiska, jak ugięcie (dyfrakcja)

Bardziej szczegółowo

Wykład 13 Mechanika Kwantowa

Wykład 13 Mechanika Kwantowa Wykład 13 Mechanika Kwantowa Maciej J. Mrowiński mrow@if.pw.edu.pl Wydział Fizyki Politechnika Warszawska 25 maja 2016 Maciej J. Mrowiński (IF PW) Wykład 13 25 maja 2016 1 / 21 Wprowadzenie Sprawy organizacyjne

Bardziej szczegółowo

Zjawiska korpuskularno-falowe

Zjawiska korpuskularno-falowe Zjawiska korpuskularno-falowe Gustaw Kircoff (84-887) W 859 rozpoczyna się droga do mecaniki kwantowej od odkrycia linii D w widmie słonecznym Elektron odkryty przez J.J. Tompsona w 897 (neutron w 93).

Bardziej szczegółowo

FIZYKA-egzamin opracowanie pozostałych pytań

FIZYKA-egzamin opracowanie pozostałych pytań FIZYKA-egzamin opracowanie pozostałych pytań Andrzej Przybyszewski Michał Witczak Marcin Talarek. Definicja pracy na odcinku A-B 2. Zdefiniować różnicę energii potencjalnych gdy ciało przenosimy z do B

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wykład 4 24 października 2016 A.F.Żarnecki

Bardziej szczegółowo

Wstęp do astrofizyki I

Wstęp do astrofizyki I Wstęp do astrofizyki I Wykład 13 Tomasz Kwiatkowski Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Wydział Fizyki Instytut Obserwatorium Astronomiczne Tomasz Kwiatkowski, OA UAM Wstęp do astrofizyki I, Wykład

Bardziej szczegółowo

Treści nauczania (program rozszerzony)- 25 spotkań po 4 godziny lekcyjne

Treści nauczania (program rozszerzony)- 25 spotkań po 4 godziny lekcyjne (program rozszerzony)- 25 spotkań po 4 godziny lekcyjne 1, 2, 3- Kinematyka 1 Pomiary w fizyce i wzorce pomiarowe 12.1 2 Wstęp do analizy danych pomiarowych 12.6 3 Jak opisać położenie ciała 1.1 4 Opis

Bardziej szczegółowo

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika Fizyka 3 Konsultacje: p. 329, Mechatronika marzan@mech.pw.edu.pl Zaliczenie: 2 sprawdziany (10 pkt każdy) lub egzamin (2 części po 10 punktów) 10.1 12 3.0 12.1 14 3.5 14.1 16 4.0 16.1 18 4.5 18.1 20 5.0

Bardziej szczegółowo

FIZYKA Podręcznik: Fizyka i astronomia dla każdego pod red. Barbary Sagnowskiej, wyd. ZamKor.

FIZYKA Podręcznik: Fizyka i astronomia dla każdego pod red. Barbary Sagnowskiej, wyd. ZamKor. DKOS-5002-2\04 Anna Basza-Szuland FIZYKA Podręcznik: Fizyka i astronomia dla każdego pod red. Barbary Sagnowskiej, wyd. ZamKor. WYMAGANIA NA OCENĘ DOPUSZCZAJĄCĄ DLA REALIZOWANYCH TREŚCI PROGRAMOWYCH Kinematyka

Bardziej szczegółowo

Zderzenia. Fizyka I (B+C) Wykład XVI: Układ środka masy Oddziaływanie dwóch ciał Zderzenia Doświadczenie Rutherforda

Zderzenia. Fizyka I (B+C) Wykład XVI: Układ środka masy Oddziaływanie dwóch ciał Zderzenia Doświadczenie Rutherforda Zderzenia Fizyka I (B+C) Wykład XVI: Układ środka masy Oddziaływanie dwóch ciał Zderzenia Doświadczenie Rutherforda Układ środka masy Układ izolowany Izolowany układ wielu ciał: m p m 4 CM m VCM p 4 3

Bardziej szczegółowo

Zagadnienia na egzamin ustny:

Zagadnienia na egzamin ustny: Zagadnienia na egzamin ustny: Wstęp 1. Wielkości fizyczne, ich pomiar i podział. 2. Układ SI i jednostki podstawowe. 3. Oddziaływania fundamentalne. 4. Cząstki elementarne, antycząstki, cząstki trwałe.

Bardziej szczegółowo

Optyka. Wykład XII Krzysztof Golec-Biernat. Dyfrakcja. Laser. Uniwersytet Rzeszowski, 17 stycznia 2018

Optyka. Wykład XII Krzysztof Golec-Biernat. Dyfrakcja. Laser. Uniwersytet Rzeszowski, 17 stycznia 2018 Optyka Wykład XII Krzysztof Golec-Biernat Dyfrakcja. Laser Uniwersytet Rzeszowski, 17 stycznia 2018 Wykład XII Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 23 Plan Dyfrakcja na jednej i dwóch szczelinach Dyfrakcja

Bardziej szczegółowo

FALOWA I KWANTOWA HASŁO :. 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N

FALOWA I KWANTOWA HASŁO :. 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N OPTYKA FALOWA I KWANTOWA 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N 8 D Y F R A K C Y J N A 9 K W A N T O W A 10 M I R A Ż 11 P

Bardziej szczegółowo

Optyka. Optyka falowa (fizyczna) Optyka geometryczna Optyka nieliniowa Koherencja światła

Optyka. Optyka falowa (fizyczna) Optyka geometryczna Optyka nieliniowa Koherencja światła Optyka Optyka falowa (fizyczna) Optyka geometryczna Optyka nieliniowa Koherencja światła 1 Optyka falowa Opis i zastosowania fal elektromagnetycznych w zakresie widzialnym i bliskim widzialnemu Podstawowe

Bardziej szczegółowo

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory Promieniowanie elektromagnetyczne (fala elektromagnetyczna) rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego. Zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej, w której składowa elektryczna

Bardziej szczegółowo

Stałe : h=6, Js h= 4, eVs 1eV= J nie zależy

Stałe : h=6, Js h= 4, eVs 1eV= J nie zależy T_atom-All 1 Nazwisko i imię klasa Stałe : h=6,626 10 34 Js h= 4,14 10 15 evs 1eV=1.60217657 10-19 J Zaznacz zjawiska świadczące o falowej naturze światła a) zjawisko fotoelektryczne b) interferencja c)

Bardziej szczegółowo