Elektron w fizyce dr Paweł Możejko Katedra Fizyki Atomowej i Luminescencji Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechnika Gdańska Gdańsk, 16.04.2011
Powstanie elektronów i Model Wielkiego Wybuchu 13.73 ± 0.12 miliardów lat T=1012 K, ρ = 1014 g/cm3, t= 10-4 s, t =1s powstanie jąder atomowych
Elektrony na co dzień Photo by John R. Southern
Zorza (Aurora Australis, Aurora Borealis) NASA: www.nasa.gov
Zjawisko zorzy Pakiet Photo by Bożena Żywicka
Zorza = elektrony + atmosfera + ziemskie pole magnetyczne www.nasa.gov
Odkrycie elektronu prace z promieniami katodowymi Lénárd Fülöp (1862-1947) 1888
Odkrycie elektronu - Sir Joshep John J.J. Thomson 1856-1940 e/m=-1.758820150(44)x1011ckg-1 Oficjalna data odkrycia elektronu 1897
J.J. Thomson Odkrycie izotopów oraz podstawy spektrometrii masowej
Wyznaczenie ładunku elektronu Robert Andrews Millikan (1868-1953) 1911 e=1.602176487(40)x10-19c
Doświadczenie Millikana Pracownia fizyki atomu i cząsteczki
Świecenie atomów H http://www1.assumption.edu/users/bniece/spectra/atomicspectra.html
Świecenie atomów He http://www1.assumption.edu/users/bniece/spectra/atomicspectra.html
Liniowe widma atomów http://amazingrust.com/experiments/background_knowledge/spectroscopy.html
Widmo promieniowania elektromagnetycznego http://www.yorku.ca/eye/spectru.htm
Budowa atomu od modelu do teorii Model Bohra HΨ=EΨ Mechanika kwantowa fale materii
Procesy oddziaływania atomu ze światłem
Rozpraszanie elektronów
Rozpraszanie elektronów w Gdańsku ciąg dalszy incident Electrons I 0 (E) transmitted electrons I g (E) scattering volume n g (l) Q ( E ) = b a 1 d l n g ( l ) ln I I 0 g ( E ) ( E )
Kilka ważnych osób w naszej historii
Elektrony, a powstanie życia na Ziemi Powstanie życia na Ziemi Wiek Ziemi ~4,5 10 9 lat Najstarsze organizmy przypominające morfologicznie współczesne bakterie żyły już ~ 3,5 10 9 lat temu Hipoteza powstania żywych organizmówewolucja: etap pierwszy wytworzenie w procesach niebiologicznych, niektórych cząsteczek kluczowych dla życia - kwasów nukleinowych, białek, węglowodanów, lipidów etap drugi przejście od reakcji chemicznych do systemów replikujących się 21
Elektrony, a powstanie życia na Ziemi Atmosfera Ziemi mogła być silnie zredukowana bogata w metan CH 4 amoniak NH 3 wodę H 2 O wodór H 2 Lata 50 te Stanley Miller & Harold Urey doświadczalne odtworzenie warunków prebiotycznych Intensywne działanie światła Silne wyładowania atmosferyczne elektrony!!! powstały alanina i glicyna!!!
Mikroskop elektronowy
Mikroskop elektronowy
Mikroskop elektronowy
Dodatni elektron? Antycząstka. Paul A.M. Dirac Relatywistyczne sformułowanie mechaniki kwantowej Teoretyczne przewidzenie istnienia pozytonów Carl David Anderson Odkrycie pozytonu 1932
Co się stanie jak elektron spotka pozyton? ANIHILACJA!!!
Czy to można zobaczyć?
Czy zjawisko anihilacji par elektronpozyton można wykorzystać? Pozytonowa tomografia emisyjna. detektor detektor badany obiekt linia odpowiedzi detektor detektor Zasada działania PET kwanty gamma rejestrowane są w koincydencji detektory scyntylacyjne umieszczone są na pierścieniu najczęściej stosuje się jako detektory BGO (Bi 3 Ge 4 O 12 ) scyntylacje rejestruje fotopowielacz
Pozytonowa tomografia emisyjna - PET fluodeoksyglukoza glukoza
Pozytonowa tomografia emisyjna - PET Skaner PET Typowy obraz z metody PET
Synchrotron i promieniowanie synchrotronowe EPSIM 3D/JF Santarelli, Synchrotron Soleil
Czy można zobaczyć elektron? C:\Documents and ettings\paw\pulpit\e J. Mauritsson, P. Johnsson, E. Mansten, M. Swoboda, T. Ruchon, A. L Huillier and K.J. Schafer Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 073003
Lampa plazmowa i elektrony
Teoria i eksperyment