Fyzika - skripta

Kruhové urychlovače: částice se pohybují po zakřivené trajektorii v magnetickém poli (). Částice se pohybuje uvnitř 2 polokruhových komor (duantů) umístěných mezi póly silného magnetu. Duanty jsou připojeny ke střídavému elektrickému napětí, při přechodu z jednoho duantu do druhého se částice urychlí a zvětší se poloměr trajektorie.

Dosáhne-li částice rychlosti blízké rychlosti světla, zvětší se její hmotnost a prodlouží doba oběhu, proto je potřeba přizpůsobit urychlovací frekvenci době oběhu částic – fázotron.

Synchrotron je fázotron s proměnným magnetickým polem. To se mění tak, aby byl poloměr trajektorie konstantní (buduje se ve tvaru prstence). Synchrofázotron má proměnnou frekvenci urychlovacího napětí a konstantní poloměr trajektorie částic.

1. Systém částic

Látka je tvořena 3 druhy částic (elektrony, neutrony, protony). Symetrie mezi částicí a antičásticí (stejná hmotnost, opačné znaménko elektrického náboje a magnetického momentu). Při srážkách částic s antičásticemi (např. elektron a pozitron) dochází k anhilaci částic a vzniká γ záření.

částice leptony – e–, ν, μ, τ (elektrony, neutrina, miony, tauony)

hadrony mezony (bosony) – π, κ, η (piony, kaony, éta)

baryony (fermiony) nukleony – p, n (protony, neutrony)

hyperony – Λ, Σ, Ξ, Ω

(lambda, sigma, ksí, omega)

Leptony na sebe působí slabými jadernými silami, hadrony silnými.

Fermiony jsou částice s poločíselným spinem, bosony mají celočíselný spin a foton má nulový spin.

Leptony dosud považujeme za elementární částice, hadrony jsou pravděpodobně z kvarků. Také kvarky musí být v určitých kvantových stavech.

1. Interakce mezi částicemi

volný pád

pohyb planet

elektřina

magnetismus

světlo

chemické vazby

slabé síly

silné síly

1. Astronomie a astrofyzika

Poznatky o vesmíru získáváme hlavně studiem elektromagnetického záření, které dopadá na povrch Země (atmosféra propouští jen viditelné světlo, část infračerveného záření a radiové vlny). Další informace získáváme z částic kosmického záření (proud vysokoenergetických částic – hlavně protonů a jader prvků a malou hmotností).

Astronomická jednotka: vzdálenost Země od Slunce

Světelný rok: vzdálenost, kterou urazí světelný paprsek za 1 rok

Parsek:

1. Sluneční soustava

Planeta Hlavní poloosa (109 m) Doba oběhu (rok) Hmotnost (násobky MZ) Poloměr planety (km) Doba rotace kolem své osy Hustota (kgm-3) Merkur 58 0,24 0,055 2 439 58,65 dne 5 400 Venuše 108 0,62 0,815 6 051 243,1 dne 5 200 Země 150 1,00 1,000 6 378 23,93 h 5 500 Mars 229 1,88 0,107 3 397 24,62 h 3 900 Jupiter 708 11,86 317,894 71 492 10 h 1 300 Saturn 1 431 29,46 95,184 60 268 10 h 710 Uran 2 889 84,01 14,537 25 559 16 h 1 240 Neptun 4 529 164,79 17,132 24 764 16 h 1 670 Pluto 5 978 248,43 0,002 1 180 6,378 dne 2 000

Planety se pohybují po elipsách málo odlišných od kružnic, Slunce leží v jejich společném ohnisku. Poruchy drah planet jsou způsobeny hlavně gravitačním působením ostatních planet.