Elektryczna warstwa podwójna w ujęciu wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych tworzywem sztucznym
|
|
- Ewa Stefaniak
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Zeszyty Naukowe DWSPiT. Studia z Nauk Technicznych" 2014 (3), s KRZYSZTOF JAMROZIAK WIESŁAW JARGULIŃSKI STANISŁAW PIESIAK Elektryczna warstwa podwójna w ujęciu wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych tworzywem sztucznym Streszczenie: Powłoki z tworzyw sztucznych o budowie częściowo krystalicznej, wytwarzające na granicy z metalem elektryczną warstwę podwojną (EWP), podwyższają wytrzymałość zmęczeniową w całym jej zakresie, niezależnie od rodzaju metalu, tworzywa i obciążenia. Istnieje kilka wyjaśnień tego zjawiska wzrostu wytrzymałości zmęczeniowej. W publikacji przedstawiono metodą analityczną wpływ wzrostu wytrzymałości zmęczeniowej w zależności od siły oddziaływania EWP. Słowa kluczowe: wytrzymałość materiałow, adhezja, elektryczna warstwa podwojna, materiały powlekane tworzywami. Electric double layer in terms of fatigue strength of metals coated with plastic material Summary: Plastic coatings of partially crystalline structure creating electric double layer (EDL) on the border with metal increase fatigue strength throughout its range, regardless of the type of metal, plastic and load. There are several explanations for this phenomenon i.e. the increase fatigue strength. With an analytical method, the paper presents the influence of the growth of fatigue strength depending on the impact of the EDL. Keywords: strength of materials, adhesion, electric double layer, materials coated with plastics 1. Wstęp W wyniku badań zmęczeniowych próbek z różnych metali i stopów powlekanych tworzywami sztucznymi o budowie częściowo krystalicznej, które wytwarzały na granicy z metalami elektryczną warstwę podwójną EWP o polaryzacji dodatniej lub ujemnej, stwierdzono we wszystkich przypadkach wzrosty wytrzymałości zmęczeniowej. Było to zastanawiające, gdyż były to wzrosty dla wszystkich badanych metali, w całym zakresie wytrzymałości zmęczeniowej, dla różnych rodzajów obciążeń z powłokami różnych tworzyw sztucznych, w których znajdował się ładunek elektryczny dodatni lub ujemny (polaryzacja dodatnia lub ujemna) [2, 5 8, 13 17]. Badano też przyrosty wytrzymałości z męczeniowej
2 Krzysztof Jamroziak, Wiesław Jarguliński, Stanisław Piesiak w funkcji grubości powłoki z tworzywa sztucznego [5, 8, 12, 17]. Graficzna postać przyrostów wytrzymałości zmęczeniowej charakteryzuje się kształtem litery es [8]. Największe przyrosty wytrzymałości zmęczeniowej wykazywały niewielkie grubości powłok (do 0,1 mm). Dotychczasowe kierunki podwyższania wytrzymałości zmęczeniowej nie uwzględniały istnienia EWP na granicy metal tworzywo sztuczne. Tłumaczono to między innymi: 1) ochroną przed korozją atmosferyczną [14], 2) hamowaniem wyjścia dyslokacji na powierzchnię metalu [15], 3) zmniejszeniem spadku energii powierzchniowej [9], 4) powstaniem pod powierzchnią metali ściskających naprężeń termicznych [10], 5) zmniejszeniem współczynnika koncentracji naprężeń (dla próbek z karbem) [14]. Problem występowania elektrycznej warstwy podwójnej zaczęto ujmować przy prowadzeniu wielu prac eksperymentalnych od 1954 roku [10, 21, 22], jednak ugruntowaną wiedzę i jej znaczenie ostatecznie potwierdzono badaniami innych różnych autorów [6, 12] pod koniec lat sześćdziesiątych dwudziestego wieku. Na granicy metalu i tworzywa sztucznego powłoki znajduje się cienka warstwa pośrednia składająca się z jonów metalu, atomów tworzywa sztucznego i cząsteczek powietrza. W niej to rozmieszczona jest EWP, której budowa przypomina stałoprądowy kondensator elektryczny. Nie można go rozładować przez uziemienie metalu [8], ponieważ nie jest to elektryczność statyczna występująca na powierzchniach niektórych tworzyw sztucznych. EWP wytwarza się sama w sposób naturalny. Można ją usunąć tylko przez oderwanie powłoki z tworzywa sztucznego od metalowego podłoża (przez delaminację) [8, 21]. Jeżeli w powłoce znajduje się ładunek elektryczny ujemny (np. powłoka z PCW), to EWP charakteryzuje się polaryzacją ujemną, jeżeli odwrotnie (np. dla powłoki z żywicy Epidian 5), to EWP identyfikujemy przez polaryzację dodatnią. Według opracowań [8, 18] przyciąganie różniących się znakiem ładunków elektrycznych EWP jest częścią siły adhezji powłoki do metalu. Nie zależy to od polaryzacji EWP. Zjawisko to w powłokach z tworzyw sztucznych wpływa na podwyższoną wytrzymałość zmęczeniową niezależnie od polaryzacji EWP, którą same wytwarzają. Jest to jedyny czynnik, który łączy występujący wzrost wytrzymałości zmęczeniowej z różnymi powłokami naniesionymi na metalowe próbki. 2. Wiązanie metaliczne Idealna struktura metalu to szkielet dodatnich jonów rozmieszczonych w pewnym porządku. Jony te omywane są ujemnymi elektronami swobodnymi, zwanymi gazem elektronowym. Są to skolektywizowane elektrony z ostatnich powłok atomów metali, które pozbywając się ich, stały się jonami dodatnimi. Metal jest o strukturze polikrystalicznej 26
3 Elektryczna warstwa podwójna w ujęciu wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych tworzywem sztucznym składającej się z ziaren metalicznych, których sieci krystaliczne są różnie nieraz zorientowane. Wewnątrz ziarna zbudowane są z krystalitów, których zorientowanie różni się między sobą, ale różnice są mniejsze niż między ziarnami. Rzeczywista budowa metalu związana jest ze zjawiskiem krzepnięcia roztopionego metalu i tworzenia się sieci krystalicznej różnie zorientowanej dla poszczególnych ziaren. Autorzy skoncentrowali się tylko nad idealną strukturą metali. Elektrony swobodne pełnią ważną funkcję w metalu. Po pierwsze, zapewniają przewodnictwo elektryczne. Przewodzenie elektryczności w metalach to ruch elektronów. Po drugie, zachowują w stanie niezmienności strukturę metalu, ponieważ jony i elektrony wytwarzają wiązanie metaliczne, które należy do najsilniejszych, jakie znamy. Model takiego wiązania pokazano na rysunku 1. Rys. 1. Model wiązania metalicznego [4, 11, 19] Elektronów swobodnych gazu elektronowego jest w metalu bardzo dużo i poruszają się w nim z prędkością około 10 8 cm/sek 1000 km/h. Elektrony mają ujemny ładunek elektryczny, a jony metali dodatni. Można przewidywać, że w każdej chwili będzie przebywał jakiś elektron między dwoma sąsiednimi jonami metalu. Między dodatnimi jonami a ujemnym elektronem nastąpi przyciąganie. To jest jakby impuls szarpnięcie pewną siłą przyciągających jonów metali. Zjawisko będzie się powtarzało w nieskończoność. Elektrony w metalu są nierozróżnialne. Jony metalu nie mają możliwości wejścia na siebie, ponieważ mają ujemne powłoki elektronów wewnętrznych orbit, które odpychają się nawzajem. Ustalenie odległości równowagi między jonami metalu nastąpi, kiedy siły przyciągania i odpychania będą sobie równe. 27
4 Krzysztof Jamroziak, Wiesław Jarguliński, Stanisław Piesiak Ta odległość to parametr sieci krystalicznej. Siła spójności między jonami metalu zależy od gęstości prawdopodobieństwa przechodzenia elektronów pomiędzy jonami. W rozważaniach bierze się pod uwagę zależność sił spójności między jonami metalu od gęstości prawdopodobieństwa elektronów w obszarze podpowierzchniowym. Dla większych gęstości prawdopodobieństwa będzie silniejsze wiązanie metaliczne. Im większa grubość tej strefy podpowierzchniowej i im większa gęstość prawdopodobieństwa przebywania elektronów, tym silniejsze wiązanie metaliczne i tym wyższa wartość wytrzymałości zmęczeniowej, ponieważ powstanie i rozwój szczeliny zmęczeniowej propaguje na powierzchni, aż w głąb metalu. Celem autorów opracowania jest teoretyczne wykazanie, w jakim stopniu siła oddziaływania (wartość napięcia) EWP wpływa na zmianę gęstości prawdopodobieństwa przebywania elektronów między jonami metalu w jego warstwie podpowierzchniowej. Analizę tę odniesiono do porównania wpływu EWP wytwarzanych przez powłoki z PCW o polaryzacji ujemnej i powłoki z żywicy Epidian 5 o polaryzacji dodatniej nanoszone na metal. Powłoki te mają EWP, w których rozłożenie elektronów jest podobne do ich rozłożenia w stałoprądowych kondensatorach elektrycznych. Stałoprądowe kondensatory są ładowane na różne napięcia prądem stałym i mają różne pojemności, czyli zawierają różne ilości elektronów w swoim ładunku elektrycznym. Rozłożenie elektronów w dwóch stałoprądowych kondensatorach imitujących EWP obu tworzyw pokazano na poglądowym rysunku 2. Jeden kondensator imituje powłokę z PCW, drugi z Epidianu 5. Kondensator imitujący Epidian 5 charakteryzuje się wyższym napięciem ładowania i większą pojemnością. Przyjmuje się tak, ponieważ powłoki z żywicy Epidian 5 wszędzie wykazywały wyższy przyrost wytrzymałości zmęczeniowej niż powłoki z PCW. Autorzy chcą udowodnić na podstawie analizy literatury i wcześniejszych badań własnych opisywane zjawisko. W dalszych rozważaniach przyjęto dwie serie kondensatorów imitujących EWP. Pierwsza seria to kondensator imitujący powłokę z PCW ładowany napięciem 6V i imitujący powłokę z Epidianu 5 ładowany napięciem 8V. W drugiej serii przyjęto odpowiednio dwa razy więcej: dla PCW 12 V, dla Epidianu 5 16 V (por. rys. 2). Podobny kształt jak na rysunku 2 będą miały charakterystyki funkcji φ dla EWP powłok z PCW i żywicy Epidian 5. Przed przystąpieniem do dalszych analiz ważnym zagadnieniem jest rozpatrzenie równania Schrödingera z założeniem Borna dla metali niepowlekanych (w próżni) i porównanie wyników uzyskanych dla metali powlekanych powłokami z tworzyw sztucznych (por. rys. 2). 28
5 Elektryczna warstwa podwójna w ujęciu wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych tworzywem sztucznym Rys. 2. Rozłożenie elektronów w EWP: (1) seria 1; (2) seria 2, a) dla powłoki PCW, polaryzacja ujemna, b) dla powłoki z żywicy Epidian 5, polaryzacja dodatnia. (Oś pozioma bardzo rozciągnięta rysunek poglądowy) 3. Równanie Schrödingera i założenie Borna dla metali niepowlekanych Metal niepowlekany to metal pracujący zmęczeniowo w próżni. Ponieważ fizyczne własności metali nie zależą od czasu, użyjmy równania Schrödingera niezależnego od czasu, jednokierunkowego (tylko oś x) i dla studni potencjału o skończonej wysokości [7, 20, 23]: 29
6 Krzysztof Jamroziak, Wiesław Jarguliński, Stanisław Piesiak hˆ 2 2 d 2mdx φ 2 + V φ = E φ (1) gdzie: h h ˆ =, h 2 π stała Planka, energia potencjalna, E energia całkowita, m masa elektronu, φ funkcja własna (rozwiązanie równania). Według założenia Borna [19] prawdopodobieństwo znalezienia się cząstki (elektronu) w przedziale pomiędzy x i x + dx określa równanie [23]: P(x,t) = φφ gdzie: φ funkcja falowa własna, φ jej wartość sprzężona. (2) Należy rozwiązać równanie Schrödingera dla obszaru powierzchniowego metalu, wzdłuż osi x i prostopadle do jego powierzchni. Dla wnętrza metalu będzie x 0 i V = 0, na zewnątrz dla próżni będzie x 0 oraz V = V 0. Wszędzie będzie E < V 0. Na powierzchni dla x = 0 istnieje bariera potencjału V 0. Pokazano ją na rysunku 3 dla próbki metalowej o grubości l. v 0 E x x Rys. 3. Rozkład potencjału przy powierzchni metalu na podstawie opracowania [23]: l grubość próbki Koncentrując się tylko na prawej barierze potencjału, zagadnienie doprowadzono do określenia postaci odpowiednich funkcji. Rozwiązanie równania (1), według prac [7, 23], podano w równaniu (3) bez jednostki urojonej, w postaci sinusów i cosinusów. Są to dwa równania, jedno dla wnętrza metalu (x 0), drugie dla próżni (x 0). Dla powierzchni (x = 0) funkcja φ jest ciągła: 30
7 Elektryczna warstwa podwójna w ujęciu wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych tworzywem sztucznym φ = D φ = De [ cos( k x) ] k2 x 1 k k 2 1 sin( k x) 1 dla dla x 0 x 0 (3) gdzie: k 1 me, hˆ 2m ( V E) hˆ 2 k 0 2= = D dowolna stała. P(x) = φφ = φ 2, Gęstość prawdopodobieństwa przebywania elektronów według założenia Borna przyjmie postać [23]: Proponuje się rozwiązać oba równania (3) i (4) oraz przedstawić w postaci odpowiednich wykresów. Nie można podstawić rzeczywistych wartości, jak np. masy elektronu, wysokości bariery potencjału, która dla rzeczywistych wartości czystych metali wynosi od około 3,5 V do około 4,5 V [4], czy stałej Plancka. Podstawiono liczby, które ułatwiają obliczenia sinusów i cosinusów oraz dają przejrzysty przebieg wykresów P(x) φ. W miejscach, gdzie na wykresie P(x) φ 2 o wartości P = 0 są rozmieszczone jony metalu w sieci krystalicznej, między nimi wartości P osiągają maksima gęstości elektronów swobodnych. Im wyższe wartości bariery potencjału, tym wyższe wartości funkcji φ i P oraz tym silniejsze wiązanie metaliczne, co daje podwyższenie wartości wytrzymałości zmęczeniowej [7]. Dla x 0 występuje przenikanie elektronów nad powierzchnię metalu. Tworzą one cienką powłokę nad powierzchnią, co jest zgodne z eksperymentami. Tworzy to EWP o ujemnej polaryzacji podobną do powłoki z PCW [7]. W powłoce z PCW istnieje ujemny ładunek elektronów i ma ona dlatego ujemną polaryzację. Do naszych obliczeń przyjęto następujące wartości: D = 1, E = π 2, h = 1, m = 0,5 i V 0 = 5 π 2. Na rysunku 4 przedstawiono wykresy funkcji własnej φ i prawdopodobieństwa przebywania elektronów swobodnych P dla bariery potencjału V 0 = 5 π 2, według równań (3) i (4). (4) Rys. 4. Postać funkcji φ i P dla metali niepowlekanych [4, 7] 31
8 Krzysztof Jamroziak, Wiesław Jarguliński, Stanisław Piesiak 4. Analiza funkcji φ i P dla metali powlekanych Podczas badań eksperymentalnych zauważono, że w momencie rozrywania powłok z tworzywa sztucznego od metalu wystąpiły iskry elektryczne w powietrzu, widoczne w biały dzień [8, 21]. Część elektronów EWP przechodziła przez powietrze, a część przez oscyloskop, dając pik. Świadczy to też o tym, że napięcie elektryczne było duże w porównaniu z wysokością bariery potencjału czystych metali. Również wiadomo było, że wielkość przyrostu wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych zależała od rodzaju tworzywa sztucznego powłoki. Dla powłoki z żywicy Epidian 5 był on zawsze większy w porównaniu z powłoką z PCW [5, 8]. Również wysokości pików otrzymanych w czasie rozrywania powłoki, według metody podanej w pracy [21], też były większe dla żywicy Epidian 5 aniżeli dla PCW [8]. Wystąpiła potrzeba teoretycznego wyjaśnienia, czy wzrost wytrzymałości zmęczeniowej jest związany z siłą EWP objawiającą się wysokością tych pików. Wykorzystano równanie Schrödingera i założenie Borna dla dwóch tworzyw, PCW i żywicy Epidian 5. Podobnie jak poprzednio, przyjęto, że kształt funkcji φ i P dla powłok z PCW i Epidian 5 będzie analogiczny jak na rysunku 2, a znaki tych funkcji zgodne z rysunkiem 4. Przyjęto dwie serie wartości maksimum funkcji φ dla dwóch próbek. Pierwsza seria, PCW maksimum to U = 6, Epidian 5 to U = 8. Druga seria to PCW o maksimum równym U = 12, a Epidian 5 to U = 16. Pokazano to na rysunkach 5 i 6 dla pierwszej serii i rysunkach 7 i 8 dla drugiej serii. Uwzględniając wnętrze metalu z warunkiem (x 0) w odniesieniu do metalu niepowlekanego (rys. 4), dobrano odpowiednio do siebie funkcje φ (rys. 5 6) dla pierwszej serii oraz funkcje φ (rys. 7 8) dla drugiej serii. φ φ Rys. 5. Postać funkcji φ dla powłoki z PCW: seria pierwsza Rys. 6. Postać funkcji φ dla powłoki z Epidianu 5: seria pierwsza 32
9 Elektryczna warstwa podwójna w ujęciu wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych tworzywem sztucznym φ φ Rys. 7. Postać funkcjiφ dla powłoki z PCW: seria druga Rys. 8. Postać funkcji φ dla powłoki z Epidianu 5: seria druga Największym problemem było dodawanie do siebie funkcji φ metalu niepowlekanego i powłoki. Nie daje się tego zrobić metodą algebraiczną [4, 22, 23]. Możliwe jest tylko zastosowanie metody geometrycznej [23]. Zastosowana tutaj ta metoda polegała na dodaniu do siebie funkcji φ metalu i powłok. W wyniku dodawania otrzymano wykresy φ, które pomnożono przez siebie i otrzymano funkcję P = φ 2 (prawdopodobieństwa elektronów swobodnych w warstwie podpowierzchniowej metalu), przedstawiając ich postacie na poniższych wykresach (rys. 9 12). 50 φ x Rys. 9. Postać funkcji φ 2 dla metalu z powłoką PCW: seria 1, U = 6 33
10 Krzysztof Jamroziak, Wiesław Jarguliński, Stanisław Piesiak φ x Rys. 10. Postać funkcji φ 2 dla metalu powlekanego żywicą Epidian 5: seria 1, U = 8 φ x Rys. 11. Postać funkcji φ 2 dla metalu z powłoką PCW: seria 2, U = 12 34
11 Elektryczna warstwa podwójna w ujęciu wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych tworzywem sztucznym φ x Rys. 12. Postać funkcji φ 2 dla metalu powlekanego żywicą Epidian 5: seria 2, U = 16 Na powyższych rysunkach 9 12 cienką linią (kreska-kropa) połączono maksima funkcji φ 2, czyli prawdopodobieństwa gęstości elektronów swobodnych w warstwie podpowierzchniowej metali. Cienką linią (kreska-kreska) narysowane są pod nią funkcje φ 2 dla metalu niepowlekanego. Na pewną głębokość pod powierzchnią metali (dla x 0) prawdopodobieństwo (gęstość) elektronów w metalu z powłoką jest nawet kilkadziesiąt razy większe od gęstości w metalu niepowlekanym, niezależnie od rodzaju powłoki. Jest to zgodne z badaniami wpływu powłok z tworzyw sztucznych na wytrzymałość zmęczeniową metali. Rozpatrując teraz wpływ głębokości (dla x 0) od powierzchni, gdzie są takie różnice prawdopodobieństwa elektronów swobodnych (rys. 9), można przyjąć, że głębokość ta wynosi dwa parametry sieci krystalicznej (dla powłoki z PCW: seria 1). Jest to zakres na wykresie φ 2 rysowanym linią ciągłą powyżej linii kreska-kreska dla metalu niepowlekanego o wartości U = 6. Na rysunku 10 dla żywicy Epidian 5, seria 1, U = 8 głębokość oddziaływania φ 2 wynosi trzy parametry sieci krystalicznej. W odniesieniu do serii drugiej jest podobnie. Jak zauważono, powłoki z PCW w serii 2 o wartości U = 12 (rys. 11) wykazują jej głębokość osiem parametrów sieci, a z powłoką Epidian 5 (rys. 12) przy serii 2 z wartością U = 16 ta głębokość wynosi dziesięć parametrów sieci krystalicznej. 35
12 Krzysztof Jamroziak, Wiesław Jarguliński, Stanisław Piesiak Równocześnie o wiele wyższe są wartości prawdopodobieństwa w serii drugiej niż w pierwszej. Nie zależy to od polaryzacji EWP, ale od parametrów sieci krystalicznej, która związana jest w tym przypadku z metalami powlekanymi tworzywami sztucznymi, w których zanotowano wzrost wytrzymałości zmęczeniowej. Zostało to potwierdzone eksperymentalnie w tym zakresie. 5. Wnioski Z przeprowadzonej analizy problemu badawczego wynikają następujące wnioski: 1. Równanie Schrödingera i założenie Borna można zastosować do teoretycznego uzasadnienia wzrostu wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych tworzywami sztucznymi, w których istotną rolę odgrywa EWP. 2. Powłoki z tworzyw sztucznych charakteryzujących się występowaniem EWP na granicy powłoka metal wytwarzają pod powierzchnią tego metalu większą gęstość elektronów swobodnych, co czyni wiązanie metaliczne w tej warstwie o wiele silniejszym niż w głębi metalu. 3. Siła oddziaływania EWP zależy od rodzaju powłoki. Im jest ona silniejsza, tym bardziej jest głębsze jej oddziaływanie i tym większe przyrosty wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych. 4. Do dodawania funkcji φ metalu niepowlekanego i powłoki należy użyć metody geometrycznej. Jak wykazano, zagadnienie wpływu elektrycznej warstwy podwójnej w odniesieniu do zwiększania trwałości zmęczeniowej tworzyw to ważny problem naukowy. Podczas prostych zabiegów pokrywania metali tworzywami nie tylko zapobiegamy powstawaniu korozji metali, ale także powstaje jakby materiał o nowych właściwościach, odmiennych od materiału metalicznego i powłoki, którą jest pokryty. Dalsze prace ze szczególnym uwzględnieniem badań eksperymentalnych są prowadzone przez autorów w celu weryfikacji wyprowadzonych wniosków. 36
13 Elektryczna warstwa podwójna w ujęciu wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych tworzywem sztucznym Literatura 11. Frost N.E., The effect of environment on the propagation of fatigue cracks in mild steel, Applied Materials Research, 1964, vol. 3, No 3, p Gaździk P., Wpływ częstotliwości zmian naprężeń na wytrzymałość zmęczeniową duralu PA6, praca doktorska, Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, Wrocław Iwanowa W., Disłokacjonno energieticzeskij analiz faktorow uprocznienija i pierpiektiwy powyszenija cikliczeskoj procznosti mietałłow, Procznost Mietałłow pri Cikliczeskich Nagruzkach, Moskawa 1967, s Jamroziak K., Piesiak S., Jarguliński W., Teoretyczne przewidywanie znaków polaryzacji elektrycznej warstwy podwójnej na granicy powłoki z tworzywa sztucznego i metalu, Zeszyty Naukowe Dolnośląskiej Wyższej Szkoły Przedsiębiorczości i Techniki, z. 2, 2013, s Jarguliński W., Budowa elektronowa żelaza a jego własności wytrzymałościowe, Zeszyty Naukowe WSO Poglądy i Doświadczenia Nr 2, Wrocław 1997, s Jarguliński W., Metale z powłokami w technice wojskowej, Zeszyty Naukowe, Poglądy i Doświadczenia, Nr 1(99), Wrocław 1996, s Jarguliński W., Pole elektrostatyczne a wytrzymałość metali, WSOWLąd., Monografia, Wrocław Jarguliński W., Wpływ pokryć z tworzyw sztucznych na wytrzymałość zmęczeniową stali przy skręcaniu i zginaniu, Biuletyn WSOWInż., Nr 1/81, 1981, s Jarguliński W., Wpływ pokryć z tworzyw sztucznych na wytrzymałość zmęczeniową stali przy zginaniu i skręcaniu, praca doktorska, Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, Wrocław Jarguliński W., Szelka J., Obrazovanie dvojnogo elektriceskogo sloja na granice metall plastmassa, Fizyko Khimichna Mekhanika Materialiv, 5, 2004, s Jarguliński W., Szelka J., Formation of a double electric layer on the metal plastic boundary, Materials Science, vol. 40, No 5, 2004, p Mościcka-Grzesiak H., Badanie wpływu polaryzacji ładunku przestrzennego na wytrzymałość udarową wybranych dielektryków stałych, praca doktorska, Wydział Elektryczny Politechniki Wrocławskiej, Wrocław Nowak M., Wpływ powłok epoksydowych na trwałość zmęczeniową zginanych próbek stalowych, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej, Nauki Techniczne, Mechanika, Nr 61 (3/18), 1969, s
14 Krzysztof Jamroziak, Wiesław Jarguliński, Stanisław Piesiak 14. Porębski T., Deja J., Wpływ powłoki z żywicy epoksydowej na wytrzymałość zmęczeniową stali 45A, Przegląd Prac Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, Nr 12, Seria nr 4 Monografie, Wrocław 1972, s Porębski T., Oświęcimski W., Wpływ powłok z tworzyw sztucznych na ograniczoną wytrzymałość udarowo-zmęczeniową stali 40, Prace Naukowe Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, Seria nr 11, Studia i Materiały, Wrocław Porębski T., Szpil W., Badania wpływu powłok niemetalowych na ograniczoną wytrzymałość zmęczeniową Mosiądzu M63, Prace Naukowe Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, Seria: Monografie Nr 9, Wrocław 1975, s Porębski T., Wiernik R., Wpływ podwyższonych częstotliwości zmian naprężeń na żywotność mosiądzu M58 i stali 35 z uwzględnieniem sztucznej powłoki niemetalicznej, Prace Naukowe Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, Seria: Badania zmęczeniowe, z. 3, 1968, s Przygocki W., Włochowicz A., Fizyka polimerów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Rabinowicz M.Ch., Nadwytrzymałość metali, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa Salejda W., Tyć M.H., Just M., Algebraiczne metody rozwiązywania równania Schrödingera, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Skinner S., Savage R., Rutzler J., Electricical Phenomena in Adhezjon Elektron Atmospheres in Dielektrics, Journal of Applied Phisics, vol. 24, No 4, 1953, p Skinner S., Savage R., Rutzler J., Electricical Phenomena in Adhezjon Elektron Atmospheres in Dielektrics, Journal of Applied Phisics, vol. 25, No 8, 1954, p Wilkes P., Fizyka ciała stałego dla metaloznawców, PWN, Warszawa
Teoretyczne przewidywanie znaków polaryzacji elektrycznej warstwy podwójnej na granicy powłoki z tworzywa sztucznego i metalu
KRZYSZTOF JAMROZIAK STANISŁAW PIESIAK WIESŁAW JARGULIŃSKI Teoretyczne przewidywanie znaków polaryzacji elektrycznej warstwy podwójnej na granicy powłoki z tworzywa sztucznego i metalu 1. Badania wytrzymałości
Podstawy fizyki wykład 8
Podstawy fizyki wykład 8 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska Ładunek elektryczny Grecy ok. 600 r p.n.e. odkryli, że bursztyn potarty o wełnę przyciąga inne (drobne) przedmioty. słowo
TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH
TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH Skolektywizowane elektrony w metalu Weźmy pod uwagę pewną ilość atomów jakiegoś metalu, np. sodu. Pojedynczy atom sodu zawiera 11 elektronów o konfiguracji 1s 2 2s 2 2p 6 3s
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
ZESZYTY NAUKOWE WSOWL - - - - - Nr 4 (158) 2010 ISSN 1731-8157 Krzysztof JAMROZIAK Wiesław JARGULIŃSKI ANALIZA POTENCJAŁU ELEKTRODOWEGO POWŁOK OCHRONNYCH Z TWORZYW SZTUCZNYCH NA METALACH W artykule omówiono
Elementy teorii powierzchni metali
prof. dr hab. Adam Kiejna Elementy teorii powierzchni metali Wykład 4 v.16 Wiązanie metaliczne Wiązanie metaliczne Zajmujemy się tylko metalami dlatego w zasadzie interesuje nas tylko wiązanie metaliczne.
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
ZJAWISKA TERMOELEKTRYCZNE
Wstęp W ZJAWISKA ERMOELEKRYCZNE W.1. Wstęp Do zjawisk termoelektrycznych zaliczamy: zjawisko Seebecka - efekt powstawania różnicy potencjałów elektrycznych na styku metali lub półprzewodników, zjawisko
Jednowymiarowa mechanika kwantowa Rozpraszanie na potencjale Na początek rozważmy najprostszy przypadek: próg potencjału
Fizyka 2 Wykład 4 1 Jednowymiarowa mechanika kwantowa Rozpraszanie na potencjale Na początek rozważmy najprostszy przypadek: próg potencjału Niezależne od czasu równanie Schödingera ma postać: 2 d ( x)
ZESZYTY NAUKOWE WSOWL. Nr 1 (151) 2009 ISSN NAUKI TECHNICZNE POWŁOKI ANTYWODOROWE NA METALACH
ZESZYTY NAUKOWE WSOWL Nr 1 (151) 2009 ISSN 1731-8157 NAUKI TECHNICZNE Krzysztof JAMROZIAK Wiesław JARGULIŃSKI POWŁOKI ANTYWODOROWE NA METALACH Przedstawiono propozycję użycia powłok z tworzyw sztucznych
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.
Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane
Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane Półprzewodnik typu n IV-Ge V-As Jeżeli pięciowartościowy atom V-As zastąpi w sieci atom IV-Ge to cztery elektrony biorą udział w wiązaniu kowalentnym,
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
Ładunki elektryczne. q = ne. Zasada zachowania ładunku. Ładunek jest cechąciała i nie można go wydzielićz materii. Ładunki jednoimienne odpychają się
Ładunki elektryczne Ładunki jednoimienne odpychają się Ładunki różnoimienne przyciągają się q = ne n - liczba naturalna e = 1,60 10-19 C ładunek elementarny Ładunek jest cechąciała i nie można go wydzielićz
Ładunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania. Pole elektryczne. Copyright by pleciuga@ o2.pl
Ładunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania Pole elektryczne Copyright by pleciuga@ o2.pl Ładunek punktowy Ładunek punktowy (q) jest to wyidealizowany model, który zastępuje rzeczywiste naelektryzowane
Funkcja liniowa - podsumowanie
Funkcja liniowa - podsumowanie 1. Funkcja - wprowadzenie Założenie wyjściowe: Rozpatrywana będzie funkcja opisana w dwuwymiarowym układzie współrzędnych X. Oś X nazywana jest osią odciętych (oś zmiennych
Definicja i własności wartości bezwzględnej.
Równania i nierówności z wartością bezwzględną. Rozwiązywanie układów dwóch (trzech) równań z dwiema (trzema) niewiadomymi. Układy równań liniowych z parametrem, analiza rozwiązań. Definicja i własności
WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE
WIĄZANIA Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE Przyciąganie Wynika z elektrostatycznego oddziaływania między elektronami a dodatnimi jądrami atomowymi. Może to być
Mechanika kwantowa. Jak opisać atom wodoru? Jak opisać inne cząsteczki?
Mechanika kwantowa Jak opisać atom wodoru? Jak opisać inne cząsteczki? Mechanika kwantowa Elektron fala stojąca wokół jądra Mechanika kwantowa Równanie Schrödingera Ĥ E ψ H ˆψ = Eψ operator różniczkowy
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
Metody badań materiałów konstrukcyjnych
Wyznaczanie stałych materiałowych Nr ćwiczenia: 1 Wyznaczyć stałe materiałowe dla zadanych materiałów. Maszyna wytrzymałościowa INSTRON 3367. Stanowisko do badania wytrzymałości na skręcanie. Skalibrować
Elektryczne własności ciał stałych
Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności elektryczne trzeba zdefiniować kilka wielkości Oporność właściwa (albo przewodność) ładunek [C] = 1/
Badanie rozkładu pola elektrycznego
Ćwiczenie 8 Badanie rozkładu pola elektrycznego 8.1. Zasada ćwiczenia W wannie elektrolitycznej umieszcza się dwie metalowe elektrody, połączone ze źródłem zmiennego napięcia. Kształt przekrojów powierzchni
Czym jest prąd elektryczny
Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,
Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2
Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2 + Współrzędne elektronu i protonów Orbitale wiążący i antywiążący otrzymane jako kombinacje orbitali atomowych Orbital wiążący duża gęstość ładunku między jądrami
Wyboczenie ściskanego pręta
Wszelkie prawa zastrzeżone Mechanika i wytrzymałość materiałów - instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego: 1. Wstęp Wyboczenie ściskanego pręta oprac. dr inż. Ludomir J. Jankowski Zagadnienie wyboczenia
Przewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki
Przewodność elektryczna ciał stałych Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności
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)
S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Gaz Fermiego elektronów swobodnych. Gaz Fermiego elektronów swobodnych
Gaz Fermiego elektronów swobodnych charakter idea Teoria metali Paula Drudego Teoria metali Arnolda (1900 r.) Sommerfelda (1927 r.) klasyczna kwantowa elektrony przewodnictwa elektrony przewodnictwa w
Pasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka
Pasmowa teoria przewodnictwa elektrycznego Anna Pietnoczka Wpływ rodzaju wiązań na przewodność próbki: Wiązanie jonowe - izolatory Wiązanie metaliczne - przewodniki Wiązanie kowalencyjne - półprzewodniki
Badanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2)
Badanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2) 1. Wymagane zagadnienia - ruch ładunku w polu magnetycznym, siła Lorentza, pole elektryczne - omówić zjawisko Halla, wyprowadzić wzór na napięcie
DRGANIA SWOBODNE UKŁADU O DWÓCH STOPNIACH SWOBODY. Rys Model układu
Ćwiczenie 7 DRGANIA SWOBODNE UKŁADU O DWÓCH STOPNIACH SWOBODY. Cel ćwiczenia Doświadczalne wyznaczenie częstości drgań własnych układu o dwóch stopniach swobody, pokazanie postaci drgań odpowiadających
3. ZŁĄCZE p-n 3.1. BUDOWA ZŁĄCZA
3. ZŁĄCZE p-n 3.1. BUDOWA ZŁĄCZA Złącze p-n jest to obszar półprzewodnika monokrystalicznego utworzony przez dwie graniczące ze sobą warstwy jedną typu p i drugą typu n. Na rysunku 3.1 przedstawiono uproszczony
Siły wewnętrzne - związki różniczkowe
Siły wewnętrzne - związki różniczkowe Weźmy dowolny fragment belki obciążony wzdłuż osi obciążeniem n(x) oraz poprzecznie obciążeniem q(x). Na powyższym rysunku zwroty obciążeń są zgodne z dodatnimi zwrotami
Wymiana ciepła. Ładunek jest skwantowany. q=n. e gdzie n = ±1, ±2, ±3 [1C = 6, e] e=1, C
Wymiana ciepła Ładunek jest skwantowany ładunek elementarny ładunek pojedynczego elektronu (e). Każdy ładunek q (dodatni lub ujemny) jest całkowitą wielokrotnością jego bezwzględnej wartości. q=n. e gdzie
LXVII OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY II STOPNIA
LXVII OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY II STOPNIA CZĘŚĆ TEORETYCZNA Za każde zadanie można otrzymać maksymalnie 0 punktów. Zadanie 1. przedmiot. Gdzie znajduje się obraz i jakie jest jego powiększenie? Dla jakich
Badanie rozkładu pola elektrycznego
Ćwiczenie 8 Badanie rozkładu pola elektrycznego 8.1. Zasada ćwiczenia W wannie elektrolitycznej umieszcza się dwie metalowe elektrody, połączone ze źródłem zmiennego napięcia. Kształt przekrojów powierzchni
Zaburzenia periodyczności sieci krystalicznej
Zaburzenia periodyczności sieci krystalicznej Defekty liniowe dyslokacja krawędziowa dyslokacja śrubowa dyslokacja mieszana Defekty punktowe obcy atom w węźle luka w sieci (defekt Schottky ego) obcy atom
Elektrostatyka ŁADUNEK. Ładunek elektryczny. Dr PPotera wyklady fizyka dosw st podypl. n p. Cząstka α
Elektrostatyka ŁADUNEK elektron: -e = -1.610-19 C proton: e = 1.610-19 C neutron: 0 C n p p n Cząstka α Ładunek elektryczny Ładunek jest skwantowany: Jednostką ładunku elektrycznego w układzie SI jest
ELEKTRONIKA ELM001551W
ELEKTRONIKA ELM001551W Podstawy elektrotechniki i elektroniki Definicje prądu elektrycznego i wielkości go opisujących: natężenia, gęstości, napięcia. Zakres: Oznaczenia wielkości fizycznych i ich jednostek,
3. FUNKCJA LINIOWA. gdzie ; ół,.
1 WYKŁAD 3 3. FUNKCJA LINIOWA FUNKCJĄ LINIOWĄ nazywamy funkcję typu : dla, gdzie ; ół,. Załóżmy na początek, że wyraz wolny. Wtedy mamy do czynienia z funkcją typu :.. Wykresem tej funkcji jest prosta
Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków).
Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków). 1925r. postulat Pauliego: Na jednej orbicie może znajdować się nie więcej
Wyznaczenie współczynnika restytucji
1 Ćwiczenie 19 Wyznaczenie współczynnika restytucji 19.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika restytucji dla różnych materiałów oraz sprawdzenie słuszności praw obowiązujących
Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski
Plan referatu Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski 1. Podstawowe definicje ffl wektory: E, B, ffl nośniki ładunku: elektrony i dziury, ffl podział ciał stałych ze względu na własności elektryczne:
W celu obliczenia charakterystyki częstotliwościowej zastosujemy wzór 1. charakterystyka amplitudowa 0,
Bierne obwody RC. Filtr dolnoprzepustowy. Filtr dolnoprzepustowy jest układem przenoszącym sygnały o małej częstotliwości bez zmian, a powodującym tłumienie i opóźnienie fazy sygnałów o większych częstotliwościach.
Model elektronów swobodnych w metalu
Model elektronów swobodnych w metalu Stany elektronu w nieskończonej trójwymiarowej studni potencjału - dozwolone wartości wektora falowego k Fale stojące - warunki brzegowe znikanie funkcji falowej na
Linia dwuprzewodowa Obliczanie pojemności linii dwuprzewodowej
Linia dwuprzewodowa Obliczanie pojemności linii dwuprzewodowej 1. Wstęp Pojemność kondensatora można obliczyć w prosty sposób znając wartości zgromadzonego na nim ładunku i napięcia między okładkami: Q
Natężenie prądu elektrycznego
Natężenie prądu elektrycznego Wymuszenie w przewodniku różnicy potencjałów powoduje przepływ ładunków elektrycznych. Powszechnie przyjmuje się, że przepływający prąd ma taki sam kierunek jak przepływ ładunków
Ćwiczenie 1 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH
LABORAORUM ELEKRONK Ćwiczenie 1 Parametry statyczne diod półprzewodnikowych Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk podstawowych typów diod półprzewodnikowych oraz zapoznanie
STRUKTURA PASM ENERGETYCZNYCH
PODSTAWY TEORII PASMOWEJ Struktura pasm energetycznych Teoria wa Struktura wa stałych Półprzewodniki i ich rodzaje Półprzewodniki domieszkowane Rozkład Fermiego - Diraca Złącze p-n (dioda) Politechnika
Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż.
Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż. Joanna Szulczyk Politechnika Warszawska Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki
Ruch ładunków w polu magnetycznym
Ruch ładunków w polu magnetycznym Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Ruch ładunków w polu magnetycznym
Wykład 8 ELEKTROMAGNETYZM
Wykład 8 ELEKTROMAGNETYZM Równania Maxwella dive = ρ εε 0 prawo Gaussa dla pola elektrycznego divb = 0 rote = db dt prawo Gaussa dla pola magnetycznego prawo indukcji Faradaya rotb = μμ 0 j + εε 0 μμ 0
Zasady obsadzania poziomów
Zasady obsadzania poziomów Model atomu Bohra Model kwantowy atomu Fala stojąca Liczby kwantowe -główna liczba kwantowa (n = 1,2,3...) kwantuje energię elektronu (numer orbity) -poboczna liczba kwantowa
FUNKCJA LINIOWA. A) B) C) D) Wskaż, dla którego funkcja liniowa określona wzorem jest stała. A) B) C) D)
FUNKCJA LINIOWA 1. Funkcja jest rosnąca, gdy 2. Wskaż, dla którego funkcja liniowa jest rosnąca Wskaż, dla którego funkcja liniowa określona wzorem jest stała. 3. Funkcja liniowa A) jest malejąca i jej
Atomy wieloelektronowe
Wiązania atomowe Atomy wieloelektronowe, obsadzanie stanów elektronowych, układ poziomów energii. Przykładowe konfiguracje elektronów, gazy szlachetne, litowce, chlorowce, układ okresowy pierwiastków,
Fizyka 2 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku
Fizyka w poprzednim odcinku Obliczanie natężenia pola Fizyka Wyróżniamy ładunek punktowy d Wektor natężenia pola d w punkcie P pochodzący od ładunku d Suma składowych x-owych wektorów d x IĄGŁY ROZKŁAD
Nadprzewodniki. W takich materiałach kiedy nastąpi przepływ prądu może on płynąć nawet bez przyłożonego napięcia przez długi czas! )Ba 2. Tl 0.2.
Nadprzewodniki Pewna klasa materiałów wykazuje prawie zerową oporność (R=0) poniżej pewnej temperatury zwanej temperaturą krytyczną T c Większość przewodników wykazuje nadprzewodnictwo dopiero w temperaturze
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 4
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 4 Obszar określoności równania Jeżeli występująca w równaniu y' f ( x, y) funkcja f jest ciągła, to równanie posiada rozwiązanie. Jeżeli f jest nieokreślona w punkcie (x 0,
Rozdział 22 Pole elektryczne
Rozdział 22 Pole elektryczne 1. NatęŜenie pola elektrycznego jest wprost proporcjonalne do A. momentu pędu ładunku próbnego B. energii kinetycznej ładunku próbnego C. energii potencjalnej ładunku próbnego
Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1
Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1 ALEKSANDER KAROLCZUK a) MATEUSZ KOWALSKI a) a) Wydział Mechaniczny Politechniki Opolskiej, Opole 1 I. Wprowadzenie 1. Technologia zgrzewania
Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali
Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali Wymagane wiadomości Podstawy korozji elektrochemicznej, wykresy E-pH. Wprowadzenie Główną przyczyną zniszczeń materiałów metalicznych
Przykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI.
Przykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI. 1. Ładunki q 1 =3,2 10 17 i q 2 =1,6 10 18 znajdują się w próżni
IX. MECHANIKA (FIZYKA) KWANTOWA
IX. MECHANIKA (FIZYKA) KWANTOWA IX.1. OPERACJE OBSERWACJI. a) klasycznie nie ważna kolejność, w jakiej wykonujemy pomiary. AB = BA A pomiar wielkości A B pomiar wielkości B b) kwantowo wartość obserwacji
Wykład 3 Zjawiska transportu Dyfuzja w gazie, przewodnictwo cieplne, lepkość gazu, przewodnictwo elektryczne
Wykład 3 Zjawiska transportu Dyfuzja w gazie, przewodnictwo cieplne, lepkość gazu, przewodnictwo elektryczne W3. Zjawiska transportu Zjawiska transportu zachodzą gdy układ dąży do stanu równowagi. W zjawiskach
MATERIAŁY POMOCNICZE DO WYKŁADU Z PODSTAW ZASTOSOWAŃ ULTRADŹWIĘKÓW W MEDYCYNIE (wyłącznie do celów dydaktycznych zakaz rozpowszechniania)
1 MATERIAŁY POMOCNICZE DO WYKŁADU Z PODSTAW ZASTOSOWAŃ ULTRADŹWIĘKÓW W MEDYCYNIE (wyłącznie do celów dydaktycznych zakaz rozpowszechniania) 7. Przetworniki stosowane w medycynie: tupu sandwich, kompozytowe,
ĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA. 1. Protokół próby rozciągania Rodzaj badanego materiału. 1.2.
Ocena Laboratorium Dydaktyczne Zakład Wytrzymałości Materiałów, W2/Z7 Dzień i godzina ćw. Imię i Nazwisko ĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA 1. Protokół próby rozciągania 1.1.
Mechanika Kwantowa. Maciej J. Mrowiński. 24 grudnia Funkcja falowa opisująca stan pewnej cząstki ma następującą postać: 2 x 2 )
Mechanika Kwantowa Maciej J. Mrowiński 4 grudnia 11 Zadanie MK1 Funkcja falowa opisująca stan pewnej cząstki w chwili t = ma następującą postać: A(a Ψ(x,) = x ) gdy x [ a,a] gdy x / [ a,a] gdzie a +. Wyznacz
Rozwiązania zadań z podstaw fizyki kwantowej
Rozwiązania zadań z podstaw fizyki kwantowej Jacek Izdebski 5 stycznia roku Zadanie 1 Funkcja falowa Ψ(x) = A n sin( πn x) jest zdefiniowana jedynie w obszarze
i elementy z półprzewodników homogenicznych część II
Półprzewodniki i elementy z półprzewodników homogenicznych część II Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego
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)
Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak
Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria Środowiska w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracowała: mgr
Numeryczne rozwiązanie równania Schrodingera
Numeryczne rozwiązanie równania Schrodingera Równanie ruchu dla cząstki o masie m (elektron- cząstka elementarna o masie ~9.1 10-31 kg) Mechanika klasyczna - mechanika kwantowa 1. Druga zasada dynamiki
Wykład IX: Odkształcenie materiałów - właściwości plastyczne
Wykład IX: Odkształcenie materiałów - właściwości plastyczne JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu: 1. Odkształcenie
Wykład Budowa atomu 2
Wykład 7.12.2016 Budowa atomu 2 O atomach cd Model Bohra podsumowanie Serie widmowe O czym nie mówi model Bohra Wzbudzenie, emisja, absorpcja O liniach widmowych Kwantowomechaniczny model atomu sformułowanie
Wykład 18 Dielektryk w polu elektrycznym
Wykład 8 Dielektryk w polu elektrycznym Polaryzacja dielektryka Dielektryk (izolator), w odróżnieniu od przewodnika, nie posiada ładunków swobodnych zdolnych do przemieszczenia się na duże odległości.
PEŁZANIE WYBRANYCH ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH
Mechanika i wytrzymałość materiałów - instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego: Wprowadzenie PEŁZANIE WYBRANYCH ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH Opracowała: mgr inż. Magdalena Bartkowiak-Jowsa Reologia jest nauką,
Pole magnetyczne magnesu w kształcie kuli
napisał Michał Wierzbicki Pole magnetyczne magnesu w kształcie kuli Rozważmy kulę o promieniu R, wykonaną z materiału ferromagnetycznego o stałej magnetyzacji M = const, skierowanej wzdłuż osi z. Gęstość
Nauka o Materiałach. Wykład IX. Odkształcenie materiałów właściwości plastyczne. Jerzy Lis
Nauka o Materiałach Wykład IX Odkształcenie materiałów właściwości plastyczne Jerzy Lis Nauka o Materiałach Treść wykładu: 1. Odkształcenie plastyczne 2. Parametry makroskopowe 3. Granica plastyczności
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
Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach
Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach 1 f FD ( E) = E E F exp + 1 kbt Styczna do krzywej w punkcie f FD (E F )=0,5 przecina oś energii i prostą f FD (E)=1 w punktach odległych o k B
Elementy rachunku różniczkowego i całkowego
Elementy rachunku różniczkowego i całkowego W paragrafie tym podane zostaną elementarne wiadomości na temat rachunku różniczkowego i całkowego oraz przykłady jego zastosowania w fizyce. Małymi literami
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
FUNKCJA LINIOWA - WYKRES
FUNKCJA LINIOWA - WYKRES Wzór funkcji liniowej (Postać kierunkowa) Funkcja liniowa jest podstawowym typem funkcji. Jest to funkcja o wzorze: y = ax + b a i b to współczynniki funkcji, które mają wartości
Repeta z wykładu nr 6. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Metal-półprzewodnik
Repeta z wykładu nr 6 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 - kontakt omowy
MODYFIKACJA RÓWNANIA DO OPISU KRZYWYCH WÖHLERA
Sylwester KŁYSZ Janusz LISIECKI Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych Tomasz BĄKOWSKI Jet Air Sp. z o.o. PRACE NAUKOWE ITWL Zeszyt 27, s. 93 97, 2010 r. DOI 10.2478/v10041-010-0003-0 MODYFIKACJA RÓWNANIA
Elektryczne właściwości materii. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.
Elektryczne właściwości materii Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej. Podział materii ze względu na jej właściwości Przewodniki elektryczne: Przewodniki I
Nieskończona jednowymiarowa studnia potencjału
Nieskończona jednowymiarowa studnia potencjału Zagadnienie dane jest następująco: znaleźć funkcje własne i wartości własne operatora energii dla cząstki umieszczonej w nieskończonej studni potencjału,
że w wyniku pomiaru zmiennej dynamicznej A, której odpowiada operator αˆ otrzymana zostanie wartość 2.41?
TEST. Ortogonalne i znormalizowane funkcje f i f są funkcjami własnymi operatora αˆ, przy czym: α ˆ f =. 05 f i α ˆ f =. 4f. Stan pewnej cząstki opisuje 3 znormalizowana funkcja falowa Ψ = f + f. Jakie
Równanie Schrödingera
Równanie Schrödingera Maciej J. Mrowiński 29 lutego 2012 Zadanie RS1 Funkcja falowa opisująca stan pewnej cząstki w chwili t = 0 ma następującą postać: A(a Ψ(x,0) = 2 x 2 ) gdy x [ a,a] 0 gdy x / [ a,a]
Ruch drgający i falowy
Ruch drgający i falowy 1. Ruch harmoniczny 1.1. Pojęcie ruchu harmonicznego Jednym z najbardziej rozpowszechnionych ruchów w mechanice jest ruch ciała drgającego. Przykładem takiego ruchu może być ruch
WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ. Zmiany makroskopowe. Zmiany makroskopowe
WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ Zmiany makroskopowe Zmiany makroskopowe R e = R 0.2 - umowna granica plastyczności (0.2% odkształcenia trwałego); R m - wytrzymałość na rozciąganie (plastyczne); 1
Elektrostatyka. Prawo Coulomba Natężenie pola elektrycznego Energia potencjalna pola elektrycznego
Elektrostatyka Prawo Coulomba Natężenie pola elektrycznego Energia potencjalna pola elektrycznego 1 Prawo Coulomba odpychanie naelektryzowane szkło nie-naelektryzowana miedź F 1 4 0 q 1 q 2 r 2 0 8.85
Nauka o Materiałach. Wykład XI. Właściwości cieplne. Jerzy Lis
Nauka o Materiałach Wykład XI Właściwości cieplne Jerzy Lis Nauka o Materiałach Treść wykładu: 1. Stabilność termiczna materiałów 2. Pełzanie wysokotemperaturowe 3. Przewodnictwo cieplne 4. Rozszerzalność
Rys.1. Struktura fizyczna diody epiplanarnej (a) oraz wycinek złącza p-n (b)
Ćwiczenie E11 UKŁADY PROSTOWNIKOWE Elementy półprzewodnikowe złączowe 1. Złącze p-n Złącze p-n nazywamy układ dwóch półprzewodników.jednego typu p w którym nośnikami większościowymi są dziury obdarzone
WYTRZYMAŁOŚĆ POŁĄCZEŃ KLEJOWYCH WYKONANYCH NA BAZIE KLEJÓW EPOKSYDOWYCH MODYFIKOWANYCH MONTMORYLONITEM
KATARZYNA BIRUK-URBAN WYTRZYMAŁOŚĆ POŁĄCZEŃ KLEJOWYCH WYKONANYCH NA BAZIE KLEJÓW EPOKSYDOWYCH MODYFIKOWANYCH MONTMORYLONITEM 1. WPROWADZENIE W ostatnich latach można zauważyć bardzo szerokie zastosowanie
Wykład III. Teoria pasmowa ciał stałych
Wykład III Teoria pasmowa ciał stałych Energia elektronu (ev) Powstawanie pasm w krysztale sodu pasmo walencyjne (zapełnione częściowo) Konfiguracja w izolowanym atomie Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Ne Położenie
Projekt FPP "O" Kosma Jędrzejewski 13-12-2013
Projekt FPP "O" Kosma Jędrzejewski --0 Projekt polega na wyznaczeniu charakterystyk gęstości stanów nośników ładunku elektrycznego w obszarze aktywnym lasera półprzewodnikowego GaAs. Wyprowadzenie wzoru
cz.3 dr inż. Zbigniew Szklarski
Wykład : lektrostatyka cz.3 dr inż. Zbigniew zklarski szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.zklarski/ Przykłady Jaka musiałaby być powierzchnia okładki kondensatora płaskiego, aby, przy odległości
LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 2004/2005 Zawody II stopnia
LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 004/005 Zawody II stopnia Zadanie doświadczalne Masz do dyspozycji: cienki drut z niemagnetycznego metalu, silny magnes stały, ciężarek o masie m=(100,0±0,5) g, statyw, pręty stalowe,
Wykład 17 Izolatory i przewodniki
Wykład 7 Izolatory i przewodniki Wszystkie ciała możemy podzielić na przewodniki i izolatory albo dielektryki. Przewodnikami są wszystkie metale, roztwory kwasów i zasad, roztopione soli, nagrzane gazy