Fyzika - skripta
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
Vlnové chování částic se využívá u elektronových a iontových mikroskopů.
Kvantová mechanika
Princip korespondence: Výsledky kvantové mechaniky při velkých hodnotách kvantového čísla odpovídají výsledkům klasické mechaniky.
Pohyb částice v potenciální jámě: pohyb částice je vázán na úsečku délky L. Přímé a odražené vlnění se skládá – podél úsečky se musí rozložit celistvý počet půlvln: .
a , proto – pro n=1 … základní excitovaný stav, pro n>1 … vzbuzené (excitované) stavy.
V místech odpovídajících kmitnám vlnění je výskyt částice nejpravděpodobnější, v uzlech je pravděpodobnost nulová. Toto rozložení pravděpodobnosti je stacionární.
Částice může získat nebo ztratit energii jen skokem z jednoho kvantového stavu do druhého. Energie se vyzáří nebo pohltí.
Pokud – částice je volná a energie není kvantována, pro .
Heisenbergova relace neurčitosti: – čím přesněji změříme polohu částice, tím neurčitější bude její hybnost a naopak.
Fyzika elektronového obalu atomu
Rutherford: ostřelování velmi tenké zlaté vrstvy α částicemi (vyzařuje je každý radioaktivní prvek). Ty jsou mnohem těžší než elektrony (), proto elektrony nemohou trajektorii záření významněji ovlivnit. Kdyby byl kladný náboj v atomu rovnoměrně rozložen, proletělo by záření přímým směrem. To se nepotvrdilo, a z experimentu vyplívá, že téměř celá hmotnost atomu a celý kladný náboj je v jádru atomu.
Obal atomu je složen pouze z elektronů.
Kvantování energie atomu: Atom může nabývat jen určitých hodnot energií.
Druhy spekter
Čárové: atomy zářících plynů a par prvků – charakteristické pro daný prvek
Pásové: páry sloučenin
Spojité: žhnoucí látky pevné nebo kapalné
Emisní: emitto = vysílám
Absorpční: absorbeo = pohlcuji – látka pohlcuje stejné frekvence jako sama vyzařuje
Využití při zkoumání chemického složení látky (Fraunhoferovy čáry – soustava tmavých absorpčních čar na pozadí spojitého spektra)
Niels Bohr
Atom je stabilní soustava složená z kladně nabitého jádra, v němž je soustředěna téměř celá hmotnost atomu, a z elektronového obalu.
Atom se může nacházet pouze v kvantových stacionárních stavech s určitou hodnotou energie. V takovém stavu atom nevydává ani nepřijímá energii a rozložení elektronů v jeho obalu je časově neproměnné.
Při přechodu z jednoho stacionárního stavu o En do druhého s nižší energií Em, může atom vyzářit kvantum elektromagnetického záření o frekvenci: . Při pohlcení takového fotonu naopak přejde atom ze stavu o energii Em do stavu s energií En.
Spektrum atomu vodíku
n – hlavní kvantové číslo
∞ – ionizovaný atom – elektron se uvolnil
E – hodnoty energií jednotlivých energetických hladin.
frekvenci spektrálních čar lze vyjádřit: , kde R je Rydbergova frekvence .