fizika

7
1.)Toplotno zračenje Zagrijana tijela emituju elektromagnetno zračenje. Ono nastaje kao posljedica toplotnog kretanja čestica tijela tj. usljed pobudjenja atoma i molekula pri medjusobnim sudarima u procesu toplotnog kretanja. Kirchoffov zakon zračenja Svako tijelo u stanju termodinamičke ravnoteže na apsolutnoj temperaturi T istovremeno emituje i apsorbuje elektromagnetno zračenje jednake energije. Za takvo ravnotežno stanje Kirhof je našao sljedeći zakon Ovaj zakon kaže da odnos inenziteta emitovanog zračenja u odnosu na jedinični interval talasnihdužina i apsorpcione sposobnosti tijela, na temperature T i za odredjenu talasnu dužinu λ, ne zavisi od prirode tijela već da je isti za sva tijela i da je jednak univerzalnoj funkciji temperature i talasne dužine. 2.)Stefan-Boltzmanov zakon Diferenciranjem Plankove funkcije po temperaturi a potom njenom integracijom za sve talasne duzine od 0 do dobija se ukupan intenzitet zračenja apsolutno crnog tijela B(T). Na ovome su radila dvojica naučnika Štefan i Bolcman nezavisno jedan od drugog i došli su do istog izraza: B(T)= σ T 4 gdje je σ Štefan-Bolcmanova konstanta i iznosi σ = 5,67 10 -8 W m 2 K 4 .Ovaj izraz predstavlja Štefan-Bolcmanov zakon koji glasi: Ukupna (integralna) emisiona moć apsolutno crnog tijela je proporcionalna četvrtom stepenu njegove apsolutne temperature. Wienov zakon Do ovog zakona je došao diferenciranjem Plankove funkcije po talasnoj dužini. Kada je izvod izjednačio sa nulom dobio je izraz za talasnu dužinu λ max koja odgovara maksimumu intenziteta zračenja λ max = b/T,

Upload: jasmina-rizvic

Post on 15-Oct-2014

423 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: FIZIKA

1.)Toplotno zračenje Zagrijana tijela emituju elektromagnetno zračenje. Ono nastaje kao posljedica toplotnog kretanja čestica tijela tj. usljed pobudjenja atoma i molekula pri medjusobnim sudarima u procesu toplotnog kretanja.

Kirchoffov zakon zračenja Svako tijelo u stanju termodinamičke ravnoteže na apsolutnoj temperaturi T istovremeno emituje i apsorbuje elektromagnetno zračenje jednake energije. Za takvo ravnotežno stanje Kirhof je našao sljedeći zakon

Ovaj zakon kaže da odnos inenziteta emitovanog zračenja u odnosu na jedinični interval talasnihdužina i apsorpcione sposobnosti tijela, na temperature T i za odredjenu talasnu dužinu λ, ne zavisi od prirode tijela već da je isti za sva tijela i da je jednak univerzalnoj funkciji temperature i talasne dužine.

2.)Stefan-Boltzmanov zakon Diferenciranjem Plankove funkcije po temperaturi a potom njenom integracijom za sve talasne duzine od 0 do dobija se ukupan intenzitet zračenja apsolutno crnog tijela B(T). Na ovome su radila dvojica naučnika Štefan i Bolcman nezavisno jedan od drugog i došli su do istog izraza:

B(T)= σ T4

gdje je σ Štefan-Bolcmanova konstanta i iznosi σ = 5,67 10-8 W m2 K4 .Ovaj izraz predstavlja Štefan-Bolcmanov zakon koji glasi: Ukupna (integralna) emisiona moć apsolutno crnog tijela je proporcionalna četvrtom stepenu njegove apsolutne temperature.

Wienov zakon Do ovog zakona je došao diferenciranjem Plankove funkcije po talasnoj dužini. Kada je izvod izjednačio sa nulom dobio je izraz za talasnu dužinu λmax koja odgovara maksimumu intenziteta zračenja

λmax = b/T,gdje je b Vinova konstanta koja iznosi b=2,897 10-3 K m. Prema ovom zakonu talasna dužina koja odgovara maksimumu intenziteta zračenja apsolutno crnog tijela je obrnuto srazmjerna njegovoj temperature.

Planckov zakon

gdje je T apsolutna temperatura, c brzina svjetlosti (c=3 108 m s-1) a k Bolcmanova konstanta koja iznosi k=1,38 10-23 J K-1. Gore navedeni izraz predstavlja Plankov zakon zračenja za apsolutno crno tijelo i povezuje emisionu sposobnost tijela sa talasnom dužinom i temperaturom.

Page 2: FIZIKA

3.)Kvanti ELM zračenja. Fotoni. Kvant, u fizici, označava nedeljivu, dakle, najmanju količinu energije koja se javlja u elementarnim procesima. Foton je elementarna čestica, kvant elektromagnetnog zračenja (u užem smislu — svetlosti). To je čestica bez mase mirovanja koja može postojati samo ako se kreće brzinom svetlosti. Naelektrisanje fotona je takođe jednako nuli.Prema Ajnštajnovom tumačenju, fotoni(paketi svetlosne energije elektromagnetnog zračenja, koji nastaju kada oscilatori materije koja emituje svetlost, skokovito menjaju vrednost svog energetskog stanja)

4.)Fotolektrični efekt je pojava da se pod uticajem elektromagnetnog zračenja iz metala oslobađaju elektroni.

X-zraci 1895. otkrio ih Konrad Rontgen (nazvao ih x-zrakama). X-zrake su elektromagnetski valovi čija je λ sumjerljiva periodičnosti u kristalu- nevidljive, a šire se brzinom svjetslosti, ogib se događa samo u kristalu, može doći i do loma i do odbijanja; prodire kroz tvari (medicina)

5.)Comptonov efekt Za razliku od fotoefekta gdje fotoni (kvanti) elektromagnetnog zračenja predaju cijelokupnu svoju energiju elektronu, postoji i efekat rasejanja fotona na slobodnim (slabo vezanim) elektronima, tzv. Komptonovo rasejanje.

Δλ=λ'-λ=h/mec(1-cosθ)

me-masa elektrona h/mec=0.00243nm- Comptonova talasna dužina

Komptonov efekat je dokaz kvantnei čestičneprirode elektromagnetnih talasa -energija je kvantovana veličina, a fotoni (kao kvazi-čestice) poseduju izvesni impuls p, koji se u sudaru sa materijom menja.

Page 3: FIZIKA

6.)Zakonitosti atomskih spektara. Atomski spektri su posledica prelaska elektrona između različitih elektronskih energetskih stanja okarakterisanih kvantnim brojevima.Utvrđeno je da atom ne možeemitovati zračenje prelaskom sa bilo kojeg početnog na bilo koje krajnje stanje. Za neke parove stanja, takvi prelazi su zabranjeni, a za neke -dozvoljeni.Kvantno-mehaničkim proračunima su dobijena opšta pravilakoja ukazuju na moguće prelaze elektrona. To su tzv. pravila izbora.Jednoelektronski prelazise mogu vršiti između stanja sa proizvoljnim vrednostima glavnog kvantnog broja n, jer su pravila izbora ograničena samo na orbitalni i magnetni kvantni broj. Atomski spektri koji su posledica promene stanja više elektronasloženiji sui opisuju se pravilima izbora koji u sebe uključuju dodatne uslove.

7.) I Borov postulat: - elektron se giba oko jezgre po strogo određenim stazama i pri tom kruženju ne emitira elektromagnetsko zračenje i ne gubi energiju.

II Borov postulat: Atom emituje ili apsorbuje energiju u vidu kvanata elektromagnetnog zračenja hν prilikom promene stacionarnog stanja, tj. prelaska elektrona između različitih orbita.

hv=En-Em

8.)Bohrova teorija vodikovog N. Bohr je 1913. razvio fizikalnu teoriju vodikovog atoma iz koje je moguće izvesti Rydbergovu empirijsku formulu za linijske spektre vodikovog atoma. Bohrov se modelzasniva na planetarnoj slici atoma, po kojoj elektron kruži u Coulombskom potencijalu okopozitivne jezgre. Bohrov model, dakle, vrijedi, osim za vodikov atom, i za atome odnosno ione slične vodiku.

9.)Valna priroda čestica Valne duljine rendgenskih zraka pravilno se mijenjaju s rastućim atomskim masama Moseleyev zakon 1913.

De-Broglieva hipoteza De Broglie primjenjuje dvojnu prirodu svijetlosti na elektron, odnosno materiju

energija vala E = h×n λ=c/v

energija čestice E= m×c2

De Broglieva jednadžba za foton za elektron ili bilo koju česticu l = h /(m×c) l = h /(m×v)

Page 4: FIZIKA

valovi materije nisu elektromagnetni valovi, nikad se ne odvajaju od čestice, brzina im je manja od brzine svjetlosti i nije stalna.

10.)Sastav i karakteristike atomske jezgre Atomsko jezgro) je centar atoma, ogromne gustine koji se sastoji od nukleona - protona i neutrona. Broj protona u atomskom jezgru se zove atomski broj, i određuje kom hemijskom elementu atom pripada (na primer vodonik, ugljenik, kiseonik, itd.). Broj neutrona određuje izotop elementa. Protoni i neutroni imaju skoro jednake mase, i njihov zajednički broj maseni broj, je približno jednak atomskoj masi atoma (svaki izotop elementa ima jedinstvenu atomsku masu)

11.)Masa i energija veze jezgra Masa atoma je praktično u celosti koncentrisana u atomskom jezgru, jer su mase protona i neutrona oko 1836 puta veće od mase elektrona. Svaki fizički sistem, pa i atomsko jezgro, uvek spontano teži da se nađe u stanju sa najnižom energijom. Energija veze po nukleonu najmanja je kod najlakših jezgara, a najveće vrednosti dostiže u intervalu atomskih brojeva 28<A<138.

Defekt mase Pojava koja se sastoji u tome da je masa svake atomske jezgre manja od zbroja masa njezinih sastojaka (protona i neutrona). Defekt mase se objašnjava primenom relativističke relacije E=mc2: deo mase mirovanja nukleona utroši se za ostvarivanje veza jezgra.

12.)Radioaktivnost je spontano emitiranje alfa-česticȃ i beta-česticȃ iz tvari, često praćeno i emisijom gama elektromagnetskih valova, pri čemu kemijski elementi prelaze iz jednih u druge te se oslobađa energija u obliku kinetičke energije emitiranih čestica ili energije elektromagnetskih valova a svaka atomska jezgra ima karakteristično vrijeme poluraspada.

13.)Zakon radioaktivnog raspada određuje kako se smanjuje broj neraspadnutih jezgri zadane radioaktivne tvari tokom vremena.

Page 5: FIZIKA

gdje je No broj jezgri u početnom trenutkut=0 , a N broj jezgri koje se još nisu raspale u trenutku t. Aktivnost uzorka s N jezgri, konstante raspada λ jednaka je: A=λN Jedinica za aktivnost je bequerel, a oznaka jedinice je Bq. .

14.)Nuklearne reakcije je reakcija u kojoj učestvuju jezgra atoma. Takođe možemo reći da su nuklearne reakcije transformacije atomskih jeѕgara pri uѕajamnim djelovanjima sa drugim česticama,kao što su alfa-čestice,protoni,neutroni i druge,ili jednog jeѕgra sa drugim jeѕgrom

Fisija fizikalni je pojam koji označava "razbijanje" atomske jezgre na dvije ili više novih atomskih jezgri. Pri tome obično dolazi i do oslobađanja neutrona, gama-zračenja te alfa- i beta-čestica. Pri fisija jezgri teških elemenata oslobađa se energija u obliku gama-zračenja i kinetičke energije produkata.

Fuzija proces u kome se više nuklearnih jezgra spaja pri čemu se stvara teže nuklearno jezgro. To je praćeno oslobađanjem ili absorpcijom energije u zavisnosti od mase uključenih nuklearnih jezgra.

15.)Laser naziv je za optičku napravu koja emitira koherentni snop fotona.Za razliku od svjetlosti koju emitiraju uobičajeni izvori, kao što su žarulje, laserska je svjetlost redovito gotovo monokromatična, tj. samo jedne valne duljine (boje) i usmjerena je u uskom snopu. Snop je koherentan, što znači da su elektromagnetski valovi međusobno u istoj fazi i šire se u istom smjeru.

Princip rada lasera laserska zraka se proizvodi fenomenom stimulirane emisije. Kao prvi uvjet emisije fotona je Bohrov uvjet: laserski medij mora sadržavati energijske razine čija energija (razlika energija) odgovara energiji emitiranih fotona. Drugi uvjet je da većina atoma (ili molekula) bude u pobuđenom stanju. Laserska zraka se može proizvesti jedino ako stimulirana emisija dominira nad apsorpcijom i spontanom emisijom zračenja. To se postiže inverzijom napučenosti atoma u laserskom mediju: broj atoma u pobuđenom stanju mora biti veći od broja atoma u osnovnom stanju.