Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii
|
|
|
- Dariusz Socha
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wykład 5 7 listopada 2016 A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 1 / 33
2 Wykład 5 1 Hipoteza de Broigla 2 Potwierdzenie doświadczalne 3 Fale materii 4 Mikroskop elektronowy 5 Eksperyment qbounce A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 2 / 33
3 Wykład 5 1 Hipoteza de Broigla 2 Potwierdzenie doświadczalne 3 Fale materii 4 Mikroskop elektronowy 5 Eksperyment qbounce A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 3 / 33
4 Natura światła Dualizm korpuskularno-falowy Wykład 4 Aby opisać wyniki eksperymentalne musimy przyjąć że: światło (każda fala elektromagnetyczna) to strumień fotonów rozchodzenie się fali (propagację fotonów) opisują równania Maxwella to nie są klasyczne kulki opisane dynamiką Newtona!!! prawdopodobieństwo detekcji fotonu (obserwowane natężenie światła) jest proporcjonalne do kwadratu amplitudy fali elektromagnetycznej p( r, t) I ( r, t) E 2 ( r, t) foton jest cząstką, ale jego ruch opisany jest równaniem falowym... A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 4 / 33
5 Natura światła Opis cząstkowy Einstein Foton fali o częstości ν i długości fali λ: λ ν = c p c = E = h ν = h c λ A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 5 / 33
6 Natura światła Opis cząstkowy Einstein Foton fali o częstości ν i długości fali λ: λ ν = c p c = E = h ν = h c λ Opis falowy Harmoniczna fala płaska: Maxwell E( r, t) = E 0 e i( k r ωt) gdzie: ω = 2πν, k = 2π λ A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 5 / 33
7 Hipoteza de Broigla Dla fotonu możemy więc zapisać: p = h λ = h 2π k E = h 2π ω A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 6 / 33
8 Hipoteza de Broigla Dla fotonu możemy więc zapisać: p = h λ = h 2π k E = h 2π ω Louis de Broiglie 1923/1924 doszedł do wniosku, że falowe własności przynależą wszystkim cząstkom. Zależność liczby falowej k i częstości kołowej ω od energii E i pędu p powinna być taka sama jak dla fotonu (!) p = k E = ω gdzie: = h 2π A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 6 / 33
9 Hipoteza de Broigla Luis de Broglie przedstawił swoją teorię w ramach rozprawy doktorskiej z fizyki teoretycznej. W fizyce teoretycznej nie ma wymagania, żeby przedstawiana teoria była prawdziwa (opisywała rzeczywistość)... Teoria de Broigla nie była na początku traktowana zbyt poważnie. Choć istniały już doświadczalne przesłanki jej słuszności... A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 7 / 33
10 Hipoteza de Broigla Luis de Broglie przedstawił swoją teorię w ramach rozprawy doktorskiej z fizyki teoretycznej. W fizyce teoretycznej nie ma wymagania, żeby przedstawiana teoria była prawdziwa (opisywała rzeczywistość)... Teoria de Broigla nie była na początku traktowana zbyt poważnie. Choć istniały już doświadczalne przesłanki jej słuszności... Dlaczego trudno dostrzec fale materii? Dla nierelatywistycznego elektronu rozpędzonego napięciem U: λ = h p = h 2me E = h 2me eu E = p2 2m A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 7 / 33
11 Hipoteza de Broigla Luis de Broglie przedstawił swoją teorię w ramach rozprawy doktorskiej z fizyki teoretycznej. W fizyce teoretycznej nie ma wymagania, żeby przedstawiana teoria była prawdziwa (opisywała rzeczywistość)... Teoria de Broigla nie była na początku traktowana zbyt poważnie. Choć istniały już doświadczalne przesłanki jej słuszności... Dlaczego trudno dostrzec fale materii? Dla nierelatywistycznego elektronu rozpędzonego napięciem U: λ = h p = h 2me E = h 2me eu E = p2 2m λ 12.3 Å V U A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 7 / 33
12 Hipoteza de Broigla Luis de Broglie przedstawił swoją teorię w ramach rozprawy doktorskiej z fizyki teoretycznej. W fizyce teoretycznej nie ma wymagania, żeby przedstawiana teoria była prawdziwa (opisywała rzeczywistość)... Teoria de Broigla nie była na początku traktowana zbyt poważnie. Choć istniały już doświadczalne przesłanki jej słuszności... Dlaczego trudno dostrzec fale materii? Dla nierelatywistycznego elektronu rozpędzonego napięciem U: λ = h p = h 2me E = h 2me eu E = p2 2m λ 12.3 Å V U Elektron przyspieszony napięciem 100 V: λ e 1.2 Å 1Å=10 10 m tyle samo co dla promieniowania rentgenowskiego przy napięciu 10 kv A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 7 / 33
13 Wykład 5 1 Hipoteza de Broigla 2 Potwierdzenie doświadczalne 3 Fale materii 4 Mikroskop elektronowy 5 Eksperyment qbounce A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 8 / 33
14 Doświadczenie Davissona i Germera Już w 1921 roku C.J.Davisson, badając rozpraszanie elektronów na powierzchni różnych metali, zauważył dziwne kształty rozkładów kątowych. Efekt stał się dużo silniejszy, gdy po wypadku w laboratorium polikrystaliczna próbka niklu uległa rekrystalizacji. Układ doświadczalny: A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 9 / 33
15 Doświadczenie Davissona i Germera Już w 1921 roku C.J.Davisson, badając rozpraszanie elektronów na powierzchni różnych metali, zauważył dziwne kształty rozkładów kątowych. Efekt stał się dużo silniejszy, gdy po wypadku w laboratorium polikrystaliczna próbka niklu uległa rekrystalizacji. Układ doświadczalny: A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 9 / 33
16 Doświadczenie Davissona i Germera Już w 1921 roku C.J.Davisson, badając rozpraszanie elektronów na powierzchni różnych metali, zauważył dziwne kształty rozkładów kątowych. Efekt stał się dużo silniejszy, gdy po wypadku w laboratorium polikrystaliczna próbka niklu uległa rekrystalizacji. Publikacja wyników: 1927 A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 9 / 33
17 Doświadczenie Davissona i Germera Dla wybranych ustawień kryształu i kierunków obserwacji, liczba rozproszonych elektronów bardzo silnie zależała od przyłożonego napięcia: Natężenie w funkcji napięcia dla różnych kątów obserwacji A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 10 / 33
18 Doświadczenie Davissona i Germera Dla wybranych ustawień kryształu i kierunków obserwacji, liczba rozproszonych elektronów bardzo silnie zależała od przyłożonego napięcia: Natężenie w funkcji kąta dla różnych napięć i dwóch ustawień kryształu A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 10 / 33
19 Doświadczenie Davissona i Germera Wynik można wytłumaczyć przyjmując hipotezę falowej natury elektronu Wzmocnienie możemy obserwować pod kątem odpowiadającym ustawieniu płaszczyzn atomowych w krysztale: jeśli jednocześnie różnica dróg optycznych pomiędzy płaszczyznami D sin ϕ = nλ A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 11 / 33
20 Doświadczenie Davissona i Germera Wynik można wytłumaczyć przyjmując hipotezę falowej natury elektronu Wzmocnienie możemy obserwować pod kątem odpowiadającym ustawieniu płaszczyzn atomowych w krysztale: jeśli jednocześnie różnica dróg optycznych pomiędzy płaszczyznami D sin ϕ = nλ Obserwowane maksimum dla ϕ = 50, D = 2.15 Å λ = 1.65 Å n = 1 Teoria de Broigla: λ = h p λ = 1.67 Å A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 11 / 33
21 Dyfrakcja elektronów W 1927 roku G.P.Thomson (syn J.J.Thomsona) zaobserwował dyfrakcję energetycznych elektronów przy przejściu przez cienką metalową folię Elektrony o E e = 600 ev λ e 0.5 Å przechodzące przez folię aluminiową A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 12 / 33
22 Dyfrakcja elektronów W 1927 roku G.P.Thomson (syn J.J.Thomsona) zaobserwował dyfrakcję energetycznych elektronów przy przejściu przez cienką metalową folię Elektrony o E e = 600 ev λ e 0.5 Å przechodzące przez folię aluminiową Obraz uzyskany dla promieni rentgenowskich λ γ 0.7 Å Zgodny rozkład maksimów dyfrakcyjnych potwierdzenie opisu falowego A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 12 / 33
23 Dyfrakcja elektronów W 1927 roku G.P.Thomson (syn J.J.Thomsona) zaobserwował dyfrakcję energetycznych elektronów przy przejściu przez cienką metalową folię Elektrony o E e = 600 ev λ e 0.5 Å przechodzące przez folię aluminiową Obraz uzyskany dla powolnych neutronów (0.06 ev) na miedzi λ n 1.2 Å Zgodny rozkład maksimów dyfrakcyjnych potwierdzenie opisu falowego A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 12 / 33
24 Dyfrakcja elektronów Podobnie jak dla światła, dyfrakcję obserwujemy w różnych sytuacjach Ugięcie na krawędzi folii: światło czerwone: λ γ 600 nm elektrony: λ e = 0.05 Å Elektrony na drucie 2µm, λ e = 0.03 Å A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 13 / 33
25 Dyfrakcja elektronów Rozpraszanie wiązki elektronów na jądrach pomiar ich rozmiarów. Charakterystyczne minima dyfrakcyjne jak w rozpraszaniu na kulistej przegrodzie. 1 fm = m A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 14 / 33
26 Dyfrakcja protonów Rozpraszanie proton-proton i proton-antyproton Wyniki eksperymentów ISR i UA4 w CERN Rozpraszanie elastyczne: p + p p + p rozmiar protonu 0.8 fm Przekaz czteropędu t jest miarą kąta rozproszenia A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 15 / 33
27 Dyfrakcja neutronów Jest obecnie, obok dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, najsilniejszym narzędziem badania struktury materii na poziomie atomowym Wyniki pomiaru rozpraszania neutronów (λ n = 2.08Å) na proszku MOF5-4D 2 i wizualizacja rekonstruowanej struktury. A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 16 / 33
28 Wykład 5 1 Hipoteza de Broigla 2 Potwierdzenie doświadczalne 3 Fale materii 4 Mikroskop elektronowy 5 Eksperyment qbounce A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 17 / 33
29 Fale materii Każdą cząstkę swobodną o określonej energii i pędzie możemy przedstawić w postaci fali harmonicznej [ )] Ψ( r, t) = A exp i ( k r ω t A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 18 / 33
30 Fale materii Każdą cząstkę swobodną o określonej energii i pędzie możemy przedstawić w postaci fali harmonicznej [ ( p Ψ( r, t) = A exp i r E )] t A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 18 / 33
31 Fale materii Każdą cząstkę swobodną o określonej energii i pędzie możemy przedstawić w postaci fali harmonicznej [ ( p Ψ( r, t) = A exp i r E )] t Dla cząstki poruszającej się w dodatnim kierunku osi X Ψ(x, t) = A e i(kx x ω t) A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 18 / 33
32 Fale materii Każdą cząstkę swobodną o określonej energii i pędzie możemy przedstawić w postaci fali harmonicznej [ ( p Ψ( r, t) = A exp i r E )] t Dla cząstki poruszającej się w dodatnim kierunku osi X k x > 0 Ψ(x, t) = A e i(kx x ω t) Dla cząstki poruszającej się w ujemnym kierunku osi X k x < 0 Ψ(x, t) = A e i(kx x ω t) k x = p x ω = E najczęściej będziemy właśnie omawiać zagadnienia jednowymiarowe A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 18 / 33
33 Fale materii Fala harmoniczna to idealizacja! Odpowiada cząstce o dokładnie znanym pędzie i energii, ale nieokreślonej pozycji (może być wszędzie)... A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 19 / 33
34 Fale materii Fala harmoniczna to idealizacja! Odpowiada cząstce o dokładnie znanym pędzie i energii, ale nieokreślonej pozycji (może być wszędzie)... Rzeczywiste funkcje falowe są najczęściej ograniczone w przestrzeni. Ale możemy je zawsze przedstawić jako superpozycję fal harmonicznych! (dla cząstek swobodnych) A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 19 / 33
35 Fale materii Fala harmoniczna to idealizacja! Odpowiada cząstce o dokładnie znanym pędzie i energii, ale nieokreślonej pozycji (może być wszędzie)... Rzeczywiste funkcje falowe są najczęściej ograniczone w przestrzeni. Ale możemy je zawsze przedstawić jako superpozycję fal harmonicznych! (dla cząstek swobodnych) Paczka falowa Superpozycja wielu fal harmonicznych (w ogólności: stanów bazowych ) Już złożenie dwóch fal harmonicznych daje pewną informację o pozycji A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 19 / 33
36 Fale materii Paczka falowa Aby uzyskać lokalizację przestrzenną fali trzeba dokonać superpozycji stanów o ciągłym rozkładzie wektora falowego: ψ(x, t) = 1 + ϕ(k)e i(kx ωt) dk 2π W przypadku cząstki swobodnej, rozkład w przestrzeni pędów ϕ(k) nie będzie zależał od czasu I zasada dynamiki Newtona Rozkład w przestrzeni pędów możemy wyznaczyć poprzez transformatę Fouriera rozkładu przestrzennego więcej na ćwiczeniach A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 20 / 33
37 Fale materii Paczka falowa Paczki falowe dla cząstek definiujemy podobnie od impulsów fali elektromagnetycznej (superpozycja fal harmonicznych) Jest jednak istotna różnica! Dla fali elektromagnetycznej (fotonów): ω = E = p c = k c v f = ω k = const = c v f = ω k - prędkość fazowa fali Dla fal elektromagnetycznych (w próżni) jest stała i nie zależy od pędu A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 21 / 33
38 Fale materii Prędkość fazowa Dla paczek fal de Broigla Rozważamy przypadek nierelatywistyczny: E k = mv 2 2 = p2 2m ω = E = p 2 2m = p 2m k = v 2 k v f = ω k = v 2??? A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 22 / 33
39 Fale materii Prędkość fazowa Dla paczek fal de Broigla Rozważamy przypadek nierelatywistyczny: E k = mv 2 2 = p2 2m ω = E = p 2 2m = p 2m k = v 2 k v f = ω k = v 2 Prędkość fazowa jest prędkością rozchodzenia się harmonicznych oscylacji fazy funkcji falowej, ale nie można jej utożsamiać z prędkością cząstki!!! A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 22 / 33
40 Fale materii Prędkość fazowa Dla paczek fal de Broigla Rozważamy przypadek nierelatywistyczny: E k = mv 2 2 = p2 2m ω = E = p 2 2m = p 2m k = v 2 k v f = ω k = v 2 Prędkość fazowa jest prędkością rozchodzenia się harmonicznych oscylacji fazy funkcji falowej, ale nie można jej utożsamiać z prędkością cząstki!!! Prędkość grupowa opisuje prędkość propagacji cząstki (jej paczki falowej) v g = dω(k) dk A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 22 / 33
41 Fale materii Prędkość grupowa Dla paczek fal de Broigla Rozważamy przypadek nierelatywistyczny: E k = mv 2 2 = p2 2m ω(k) = E = p 2 2m = p2 2m 2 = 2m k2 v g = dω(k) dk = 2m 2k = k m = p m = v Prędkość grupową paczki falowej możemy utożsamiać z predkością cząstki! A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 23 / 33
42 Fale materii Prędkość grupowa Dla paczek fal de Broigla Rozważamy przypadek nierelatywistyczny: E k = mv 2 2 = p2 2m ω(k) = E = p 2 2m = p2 2m 2 = 2m k2 v g = dω(k) dk = 2m 2k = k m = p m = v Prędkość grupową paczki falowej możemy utożsamiać z predkością cząstki! Dla fal de Broigla prędkość grupowa jest różna od prędkości fazowej. Oznacza to, że profil paczki falowej zmienia się w czasie! Ewolucja paczki falowej! A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 23 / 33
43 Wykład 5 1 Hipoteza de Broigla 2 Potwierdzenie doświadczalne 3 Fale materii 4 Mikroskop elektronowy 5 Eksperyment qbounce A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 24 / 33
44 Transmisyjny Mikroskop Elektronowy Rozdzielczość mikroskopów optycznych ograniczona jest przez długość fali światła widzialnego ( nm). Jeśli chcemy dokładniej obejżeć próbkę, możemy wykorzystać elektrony. Ograniczenie wynikające z ich falowego rozmycia jest na poziomie rozmiarów atomów. A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 25 / 33
45 Transmisyjny Mikroskop Elektronowy Rozdzielczość mikroskopów optycznych ograniczona jest przez długość fali światła widzialnego ( nm). Jeśli chcemy dokładniej obejżeć próbkę, możemy wykorzystać elektrony. Ograniczenie wynikające z ich falowego rozmycia jest na poziomie rozmiarów atomów. Wirus Zachodniego Nilu A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 25 / 33
46 Skaningowy Mikroskop Elektronowy Mikroskop transmisyjny pozwala badać jedynie cienkie warstwy substancji W przypadku innych próbek możemy mierzyć rozproszone elektrony. Nie mamy klasycznego obrazu. Mierzymy rozposzenie dla różnych punktów padania wiązki. Rozdzielczość ograniczona jest rozmiarami wiązki omiatającej badany przedmiot. A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 26 / 33
47 Skaningowy Mikroskop Elektronowy Mikroskop transmisyjny pozwala badać jedynie cienkie warstwy substancji W przypadku innych próbek możemy mierzyć rozproszone elektrony. Nie mamy klasycznego obrazu. Mierzymy rozposzenie dla różnych punktów padania wiązki. Rozdzielczość ograniczona jest rozmiarami wiązki omiatającej badany przedmiot. Pył księżycowy A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 26 / 33
48 Skaningowy Mikroskop Elektronowy Mikroskop transmisyjny pozwala badać jedynie cienkie warstwy substancji W przypadku innych próbek możemy mierzyć rozproszone elektrony. Nie mamy klasycznego obrazu. Mierzymy rozposzenie dla różnych punktów padania wiązki. Rozdzielczość ograniczona jest rozmiarami wiązki omiatającej badany przedmiot. Pyłki kwiatowe (sztuczne kolory) A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 26 / 33
49 Holografia Elektronowa Doświadczenie Möllenstedta Dükera 1956 Elektronowy odpowiednik doświadczenia Younga. Interferencja dwóch wiązek elektronów: Prążki interferencyjne Dodatnio naładowany drut dzieli wiązkę na dwie A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 27 / 33
50 Holografia Elektronowa W układzie interferencyjnym wprowadzamy próbkę, która częściowo przesłania wiązkę elektronów. Obraz interferencyjny ulega zmianie: Hologram kryształu MgO H.Lichte, D.Geiger, M.Linck, Phil. Trans. R. Soc. A (2009) 367, A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 28 / 33
51 Holografia Elektronowa Obraz interferencyjny pozwala uzyskać informację o amplitudzie i fazie rozpraszania elektronów w danym materiale z rozdzielczością przestrzenną lepszą niż w zwykłym mikroskopie transmisyjnym Wyniki analizy obrazu kryształu MgO Amplituda Faza H.Lichte, D.Geiger, M.Linck, Phil. Trans. R. Soc. A (2009) 367, A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 29 / 33
52 Holografia Elektronowa Obraz interferencyjny pozwala uzyskać informację o amplitudzie i fazie rozpraszania elektronów w danym materiale z rozdzielczością przestrzenną lepszą niż w zwykłym mikroskopie transmisyjnym Wyniki analizy obrazu cienkich warstw półprzewodnika Amplituda Faza Faza ujawnia dodatkowe szczegóły! H.Lichte, D.Geiger, M.Linck, Phil. Trans. R. Soc. A (2009) 367, A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 30 / 33
53 Wykład 5 1 Hipoteza de Broigla 2 Potwierdzenie doświadczalne 3 Fale materii 4 Mikroskop elektronowy 5 Eksperyment qbounce A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 31 / 33
54 Spadek swobodny neutronów qbounce Eksperyment qbounce badał zachowanie ultra-zimnych neutronów Neutrony o energii pev (10 12 ev) spadają ze stopnia o wysokości 20µm A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 32 / 33
55 Spadek swobodny neutronów qbounce Wyniki pomiaru spadku swobodnego ultra-zimnych neutronów Mierzymy pozycję neutronu uderzającego w detektor. Położenie detektora czas spadku swobodnego (v = 5 12 m/s) A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 33 / 33
56 Spadek swobodny neutronów qbounce Wyniki pomiaru spadku swobodnego ultra-zimnych neutronów Mierzymy pozycję neutronu uderzającego w detektor. Położenie detektora czas spadku swobodnego (v = 5 12 m/s) A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 33 / 33
57 Spadek swobodny neutronów qbounce Wyniki pomiaru spadku swobodnego ultra-zimnych neutronów Mierzymy pozycję neutronu uderzającego w detektor. Położenie detektora czas spadku swobodnego (v = 5 12 m/s) A.F.Żarnecki Podstawy fizyki kwantowej... Wykład 5 33 / 33
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
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
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
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
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
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
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.
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
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
Dualizm korpuskularno falowy
Dualizm korpuskularno falowy Fala elektromagnetyczna o długości λ w pewnych zjawiskach zachowuje się jak cząstka (foton) o pędzie p=h/λ i energii E = h = h. c/λ p Cząstki niosą pęd p Cząstce o pędzie p
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
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
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
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
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
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
λ(pm) p 1 rozpraszanie bez zmiany λ ze wzrostem λ p e 0,07 0,08 λ (nm) tł o
W 1916r. Einstein rozszerzył swoją koncepcję kwantów światła, przypisując im pęd. Fotonowi o energii ħω odpowiada pęd p ħω/c /λ Efekt Comptona 193r. - rozpraszanie promieni X 1keV- kilka MeV na elektronac
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
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:
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
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
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.
Własności falowe materii
Część 3 Własności falowe materii 1. Rozpraszanie promieni X 2. Fale De Brogliea 3. Rozpraszanie elektronu 4. Ruch falowy 5. Transformata Fouriera 6. Zasada nieokreśloności 7. Cząsteczka w pudle 8. Prawdopodobieństwo,
Stara i nowa teoria kwantowa
Stara i nowa teoria kwantowa Braki teorii Bohra: - podane jedynie położenia linii, brak natężeń -nie tłumaczy ilości elektronów na poszczególnych orbitach - model działa gorzej dla atomów z więcej niż
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
BADANIE INTERFERENCJI MIKROFAL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSONA
ZDNIE 11 BDNIE INTERFERENCJI MIKROFL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSON 1. UKŁD DOŚWIDCZLNY nadajnik mikrofal odbiornik mikrofal 2 reflektory płytka półprzepuszczalna prowadnice do ustawienia reflektorów
Elementy mechaniki kwantowej. Mechanika kwantowa co to jest? Fale materii hipoteza de Broglie'a Funkcja falowa Równanie Schrödingera
lementy mechaniki kwantowej Mechanika kwantowa co to jest? Fale materii hipoteza de Broglie'a Funkcja falowa Równanie Schrödingera Fale materii de Broglie a (rok 193) De Broglie zaproponował, że każdy
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
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
Doświadczenie Younga Thomas Young. Dyfrakcja światła na dwóch szczelinach Światło zachowuje się jak fala - interferencja
Doświadczenie Younga 1801 Thomas Young Dyfrakcja światła na dwóch szczelinach Światło zachowuje się jak fala - interferencja Doświadczenie Younga c.d. fotodetektor + głośnik fala ciągły sygnał o zmiennym
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
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
Fala jest zaburzeniem, rozchodzącym się w ośrodku, przy czym żadna część ośrodka nie wykonuje zbyt dużego ruchu
Ruch falowy Fala jest zaburzeniem, rozchodzącym się w ośrodku, przy czym żadna część ośrodka nie wykonuje zbyt dużego ruchu Fala rozchodzi się w przestrzeni niosąc ze sobą energię, ale niekoniecznie musi
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
Elementy mechaniki kwantowej. Mechanika kwantowa co to jest? Fale materii hipoteza de Broglie'a Funkcja falowa Równanie Schrödingera
Elementy mechaniki kwantowej Mechanika kwantowa co to jest? Fale materii hipoteza de Broglie'a Funkcja falowa Równanie Schrödingera Fale materii de Broglie a (rok 1923) De Broglie zaproponował, że każdy
Zjawisko interferencji fal
Zjawisko interferencji fal Interferencja to efekt nakładania się fal (wzmacnianie i osłabianie się ruchu falowego widoczne w zmianach amplitudy i natężenia fal) w którym zachodzi stabilne w czasie ich
Zjawisko interferencji fal
Zjawisko interferencji fal Interferencja to efekt nakładania się fal (wzmacnianie i osłabianie się ruchu falowego widoczne w zmianach amplitudy i natężenia fal) w którym zachodzi stabilne w czasie ich
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
h λ= mv h - stała Plancka (4.14x10-15 ev s)
Twórcy podstaw optyki elektronowej: De Broglie LV. 1924 hipoteza: każde ciało poruszające się ma przyporządkowaną falę a jej długość jest ilorazem stałej Plancka i pędu. Elektrony powinny więc mieć naturę
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
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
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
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)
FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski
FIZYKA 2 wykład 12 Janusz Andrzejewski Światło Falowa natura Dyfrakcja Interferencja Załamanie i odbicie Korpuskuralna natura Teoria promieniowania ciała doskonale czarnego Zjawisko fotoelekryczne Zjawisko
Rys. 1 Interferencja dwóch fal sferycznych w punkcie P.
Ćwiczenie 4 Doświadczenie interferencyjne Younga Wprowadzenie teoretyczne Charakterystyczną cechą fal jest ich zdolność do interferencji. Światło jako fala elektromagnetyczna również może interferować.
Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit
LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 5 Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów ze zjawiskami optycznymi. Badane elementy: Zestaw ćwiczeniowy Laser
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
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
Metody Optyczne w Technice. Wykład 5 Interferometria laserowa
Metody Optyczne w Technice Wykład 5 nterferometria laserowa Promieniowanie laserowe Wiązka monochromatyczna Duża koherencja przestrzenna i czasowa Niewielka rozbieżność wiązki Duża moc Największa możliwa
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
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
Elementy mechaniki kwantowej. Mechanika kwantowa co to jest? Funkcja falowa Równanie Schrödingera
lementy mechaniki kwantowej Mechanika kwantowa co to jest? Funkcja falowa Równanie Schrödingera Funkcja falowa Jak matematycznie opisać własności falowe materii? Czym są fale materii? Własności falowe
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)
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.
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
WSTĘP DO OPTYKI FOURIEROWSKIEJ
1100-4BW1, rok akademicki 018/19 WSTĘP DO OPTYKI FOURIEROWSKIEJ dr hab. Rafał Kasztelanic Wykład 4 Przestrzeń swobodna jako filtr częstości przestrzennych Załóżmy, że znamy rozkład pola na fale monochromatyczne
ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL
ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL X L Rys. 1 Schemat układu doświadczalnego. Fala elektromagnetyczna (światło, mikrofale) po przejściu przez dwie blisko położone (odległe o d) szczeliny
falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi
Zjawisko interferencji fal Interferencja to efekt nakładania się fal (wzmacnianie i osłabianie się ruchu falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi stabilne w czasie ich
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
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.
Zjawisko interferencji fal
Zjawisko interferencji fal Interferencja to efekt nakładania się fal (wzmacnianie i osłabianie się ruchu falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi stabilne w czasie ich
Jak matematycznie opisać własności falowe materii? Czym są fale materii?
Funkcja falowa Jak matematycznie opisać własności falowe materii? Czym są fale materii? Własności falowe materii (cząstek, układów cząstek) opisuje matematycznie pewna funkcja falowa ( x, Funkcja falowa
Ćwiczenia z mikroskopii optycznej
Ćwiczenia z mikroskopii optycznej Anna Gorczyca Rok akademicki 2013/2014 Literatura D. Halliday, R. Resnick, Fizyka t. 2, PWN 1999 r. J.R.Meyer-Arendt, Wstęp do optyki, PWN Warszawa 1979 M. Pluta, Mikroskopia
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
Światło jako fala Fala elektromagnetyczna widmo promieniowania Czułość oka ludzkiego w zakresie widzialnym
Światło jako fala Fala elektromagnetyczna widmo promieniowania ν = c λ Czułość oka ludzkiego w zakresie widzialnym Wytwarzanie fali elektromagnetycznej o częstościach radiowych E(x, t) = Em sin (kx ωt)
gęstością prawdopodobieństwa
Funkcja falowa Zgodnie z hipotezą de Broglie'a, cząstki takie jak elektron czy proton, mają własności falowe. Własności falowe cząstki (lub innego obiektu) w mechanice kwantowej opisuje tzw. funkcja falowa(,t)
Ćwiczenie 4. Doświadczenie interferencyjne Younga. Rys. 1
Ćwiczenie 4 Doświadczenie interferencyjne Younga Wprowadzenie teoretyczne Charakterystyczną cechą fal jest ich zdolność do interferencji. Światło jako fala elektromagnetyczna również może interferować.
h 2 h p Mechanika falowa podstawy pˆ 2
Mechanika falowa podstawy Hipoteza de Broglie a Zarówno promieniowanie jak i cząstki materialne posiadają naturę dwoistą korpuskularno-falową. Z każdą mikrocząstką można związać pewien proces falowy pierwotnie
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
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:
W-23 (Jaroszewicz) 20 slajdów Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego
Bangkok, Thailand, March 011 W-3 (Jaroszewicz) 0 slajdów Na odstawie rezentacji rof. J. Rutkowskiego Fizyka kwantowa fale rawdoodobieństwa funkcja falowa aczki falowe materii zasada nieoznaczoności równanie
Teorie wiązania chemicznego i podstawowe zasady mechaniki kwantowej Zjawiska, które zapowiadały nadejście nowej ery w fizyce i przybliżały
WYKŁAD 1 Teorie wiązania chemicznego i podstawowe zasady mechaniki kwantowej Zjawiska, które zapowiadały nadejście nowej ery w fizyce i przybliżały sformułowanie praw fizyki kwantowej: promieniowanie katodowe
o pomiarze i o dekoherencji
o pomiarze i o dekoherencji Jacek Matulewski Karolina Słowik Jarosław Zaremba Jacek Jurkowski MECHANIKA KWANTOWA DLA NIEFIZYKÓW pomiar dekoherencja pomiar kolaps nieoznaczoność paradoksy dekoherencja Przykładowy
Jak matematycznie opisać własności falowe materii? Czym są fale materii?
Funkcja falowa Jak matematycznie opisać własności falowe materii? Czym są fale materii? Własności falowe materii (cząstek, układów cząstek) opisuje matematycznie pewna funkcja falowa ( x, t ) Tutaj upraszczamy
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
Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -2
Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej - Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Efekt fotoelektryczny 1887 Hertz;
Skad się bierze masa Festiwal Nauki, Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 A.F.Żarnecki p.1/39
Skad się bierze masa Festiwal Nauki Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 dr hab. A.F.Żarnecki Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Skad się bierze masa Festiwal Nauki,
Fizyka elektryczność i magnetyzm
Fizyka elektryczność i magnetyzm W5 5. Wybrane zagadnienia z optyki 5.1. Światło jako część widma fal elektromagnetycznych. Fale elektromagnetyczne, które współczesny człowiek potrafi wytwarzać, i wykorzystywać
Wczesne modele atomu
Wczesne modele atomu Wczesne modele atomu Demokryt (400 p.n.e.) Grecki filozof Demokryt rozpoczął poszukiwania opisu materii około 2400 lat temu. Postawił pytanie: Czy materia może być podzielona na mniejsze
Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa
Cząstki i siły tworzące nasz wszechświat Piotr Traczyk IPJ Warszawa Plan Wstęp Klasyfikacja cząstek elementarnych Model Standardowy 2 Wstęp 3 Jednostki, konwencje Prędkość światła c ~ 3 x 10 8 m/s Stała
Ψ(x, t) punkt zamocowania liny zmienna t, rozkład zaburzeń w czasie. x (lub t)
RUCH FALOWY 1 Fale sejsmiczne Fale morskie Kamerton Interferencja RÓWNANIE FALI Fala rozchodzenie się zaburzeń w ośrodku materialnym lub próżni: fale podłużne i poprzeczne w ciałach stałych, fale podłużne
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
Foton, kwant światła. w klasycznym opisie świata, światło jest falą sinusoidalną o częstości n równej: c gdzie: c prędkość światła, długość fali św.
Foton, kwant światła Wielkość fizyczna jest skwantowana jeśli istnieje w pewnych minimalnych (elementarnych) porcjach lub ich całkowitych wielokrotnościach w klasycznym opisie świata, światło jest falą
BADANIE EFEKTU FOTOELEKTRYCZNEGO ZEWNĘTRZNEGO
Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki I P Jerzy Politechnika Filipowicz Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki I P Jerzy Filipowicz BADANIE EFEKTU FOTOELEKTRYCZNEGO ZEWNĘTRZNEGO
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,
Dyfrakcja. interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski
Dyfrakcja i interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski Zasada Huygensa - przypomnienie Każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej fali kulistej. Fale te zwane
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).
FALOWE WŁASNOŚCI MIKROCZĄSTEK SPRAWDZANIE HIPOTEZY DE BROGLIE'A
FALOWE WŁASNOŚCI MIKROCZĄSTEK SPRAWDZANIE HIPOTEZY DE BROGLIE'A 1. PODSTAWY FIZYCZNE Podane przez Einsteina w 1905 roku wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego jak również zaobserwowane w 1923r. zjawisko
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki 27 listopada 2018 A.F.Żarnecki WCE Wykład 8 27 listopada 2018 1 / 28 1 Budowa materii (przypomnienie)
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
RÓWNANIE SCHRÖDINGERA NIEZALEŻNE OD CZASU
X. RÓWNANIE SCHRÖDINGERA NIEZALEŻNE OD CZASU Równanie Schrődingera niezależne od czasu to równanie postaci: ħ 2 2m d 2 x dx 2 V xx = E x (X.1) Warunki regularności na x i a) skończone b) ciągłe c) jednoznaczne
Dyfrakcja. Dyfrakcja to uginanie światła (albo innych fal) przez drobne obiekty (rozmiar porównywalny z długością fali) do obszaru cienia
Dyfrakcja 1 Dyfrakcja Dyfrakcja to uginanie światła (albo innych fal) przez drobne obiekty (rozmiar porównywalny z długością fali) do obszaru cienia uginanie na szczelinie uginanie na krawędziach przedmiotów
FIZYKA II. Podstawy Fizyki Współczesnej 15h (R.Bacewicz) Fizyka Urządzeń Półprzewodnikowych 15 h (M.Igalson) Laboratorium Fizyki II 15h
FIZYKA II Podstawy Fizyki Współczesnej 15h (R.Bacewicz) Fizyka Urządzeń Półprzewodnikowych 15 h (M.Igalson) Laboratorium Fizyki II 15h (35 pkt., min. 17 pkt.) (35 pkt) (30 pkt) Podstawy Fizyki Współczesnej
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana
Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Diagramy Faynmana Aleksander Filip Żarnecki Wykład ogólnouniwersytecki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego 21 listopada 2017 A.F.Żarnecki WCE Wykład
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
r. akad. 2012/2013 wykład III-IV Mechanika kwantowa Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Mechanika kwantowa
r. akad. 01/013 wykład III-IV Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Mechanika kwantowa Zakład Zakład Biofizyki Biofizyki 1 Falowa natura materii Zarówno fale elektromagnetyczne (fotony) jaki i
Równanie falowe Schrödingera ( ) ( ) Prostokątna studnia potencjału o skończonej głębokości. i 2 =-1 jednostka urojona. Ψ t. V x.
Równanie falowe Schrödingera h Ψ( x, t) + V( x, t) Ψ( x, t) W jednym wymiarze ( ) ( ) gdy V x, t = V x x Ψ = ih t Gdy V(x,t)=V =const cząstka swobodna, na którą nie działa siła Fala biegnąca Ψ s ( x, t)
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
41P6 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V POZIOM PODSTAWOWY
41P6 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V Optyka fizyczna POZIOM PODSTAWOWY Dualizm korpuskularno-falowy Atom wodoru. Widma Fizyka jądrowa Teoria względności Rozwiązanie zadań należy
Wzajemne relacje pomiędzy promieniowaniem a materią wynikają ze zjawisk związanych z oddziaływaniem promieniowania z materią. Do podstawowych zjawisk
Wzajemne relacje pomiędzy promieniowaniem a materią wynikają ze zjawisk związanych z oddziaływaniem promieniowania z materią. Do podstawowych zjawisk fizycznych tego rodzaju należą zjawiska odbicia i załamania