Taháček

eniny
Halogeny: schází jim 1 elektron – snadno tvoří sloučeniny
Alkalické kovy a alkalické zeminy: chemicky aktivní a paramagnetické
Přechodové kovy: uprostřed tabulky – mají rozličné vlastnosti
Lathanidy(vzácné zeminy): silně feromagnetické
Lasery:
3 způsoby interakce: Spontánní emise, Indukov.absorpce, Indukov.emise
Spontánní emise: Atom přejde na nižší energetickou hladinu a vyzáří foton
Indukovaná absorpce: Atom přejde na vyšší hlad. a absorbuje foton
Indukovaná emise(laser): okolo letící foton přiměje atom k emisi 1 fotonu
...ty dva fotony potom letí stejným směrem a jsou ve fázi (koherentní záření)
Podmínkou správné funkce laseru je čtyřhladinové uspořádání
He-Ne: elektrický proud čerpá helium ze základního stavu do excitovaného
Nahoře se He srazí s Ne v základním stavu: He* + Ne --> He + Ne*
Dojde k indukované absorpci: letící foton přiměje Ne*k emisi fotonu
FYZIKA PEVNÝCH LÁTEK
Krystalová struktura:
Krystalická látka: pravidelná strukt., amorfní látka: náhodné uspořádání
Krystalová mřížka: udává strukturu. Známe 14 Bravaisových mřížek
Krystalová struktura = mřížka + báze
Millerovy indexy: používáme k označování rovin
Vnitřní energie v pevných látkách:
Celková energie uzavřeného systému se nazývá vnitřní energie (3 složky)
1)vazebná(kohezní) energie: skládá se z kinetické a potenciální energie
2)energie kmitů mřížky
3)energie mřížkových poruch
Vazba kovová:
Vzniká mezi prvky, které snadno uvolňují své vnější elektrony
Volné elektrony (společné všem atomům) vytvoří jakýsi "plyn" v kovu
Interakce plynu s kladnými kovovými ionty vede k velké soudržné síle
Vazba iontová (nejsilnější):
Vzniká intrerakcí atomů, které lehce ztrácejí elektrony s jinými atomy
Z prvního druhu atomů vzniknou kladné ionty, z druhého typu ionty záporné
Přitažlivé síly mezi těmito ionty převládají nad silami odpudivými
Vazba kovalentní:
Dva sousední atomy sdílejí elektrony, které se nacházejí v meziprostoru
Každý zůčastněný atom přispívá jedním elektronem
Vazba molekulová - Van der Waalsova (nejslabší):
Vazebná síla malého dosahu, spočívá v dipól-dipólové interakci
Vytvářejí se dipóly, které vyvolávají přitažlivé síly
Dynamika krystalové mřížky:
Atomy vykonávají tepelné kmity kolem svých rovnováných poloh
Studium takových kmitů sleduje dynamika krystalové mřížky
vedle podélných vln se mohou pevnou látkou šířit i vlny příčné
Elektron v periodickém potenciálu:
Energie nabývá jen určitých hodnot – proto si vytvoříme Kronigův model
Jde o to, jakých vlnových fcí bude elektron nabývat – řešíme Schröd.rovnici
Ta se řeší zvlášť pro potenciálovou krabici (jámu) a zválšť pro vnějšek
Řeš.schr.rovnice: cos k.a = (P.sin (.a)/(.a + cos (.a ...kde (.a je energie
Z ní jsou vidět pásy zakázaných a dovolených energií
Podle vlnového čísla k určujeme Brillouinovy zóny (dovolené pásy)
Energetické pásy:
Podle zaplnění energetických pásů rozlišíme kovy, polovodiče a izolanty
Izolant: pásy zcela plné nebo zcela prázdné, zakázaný pás je velmi široký
Polovodič: má podobné vlastnosti, ale úzký zakázaný pás (1 eV)
Vodič (kov): částečně zaplněný pás, pásy se mohou i překrývat
Elektrická vodivost:
Jx = (.Ex je ohmův zákon diferenciálně. Ex je intenzita, ( je konduktivita
Supravodivost:
S poklesem teploty se snižuje vliv kmitů mřížky a tím také rezistivita kovů
Pod tzv.kritickou teplotou rezistivita mizí a kov se stává supravodičem
Polovodiče:
Vzrůstem teploty část elektronů přejde z valenčního do vodivostního pásu
Vlastní polovodič: proud tvoří (-)nabité elektrony spolu s (+) nab.dírami
Nevlastní polovodič: mřížku nadopujeme vhodnou příměsí
Polovodič N: dopujeme 5-timocné donory, náboj tedy nesou elektrony
Polovodič P: dopujeme 3-mocné akceptory, náboj tedy nesou díry
Přechod PN:
Vytvoříme tak, že část materiálu nadopujeme na typ N a část na typ P
Elektrony budou přecházet z N do P, dokud nenastane rovnovážný stav
Rekombinační proud: e- přecházejí z N do P a rekombinují (padají do děr)
Termální proud: stejně velký a opačně orientovaný než rekombinační
Propustné předpětí polarizuje PN přechod v propustném směru
Závěrné předpětí polarizuje PN přechod v závěrném směru
Dioda: PN přechod, který dokáže usměrňovat střídavý proud
Fotodioda: valenční elektron absorbuje foton zvenčí a přejde do vod.pásu
Ledka: elektron rekombinuje s dírou a vyzáří foton – viditelné světlo
Tranzistor: PNP nebo NPN přechod, k zesílení proudu, napětí, výkonu...
ATOMOVÉ JÁDRO
Základní pojmy:
Jádro určitého prvku X značíme jako
A: nukleonové číslo – počet protonů + neutronů (nukleonů) A = Z + N
Z: protonové číslo – počet protonů v jádře (pořadí v tabulce prvků)
N: neutronové číslo – počet neutronů v jádře
Izotopy: různé modifikace jednoho prvku lišící se počtem neutronů
mají stejné chemické vlastnosti ale různé fyzikální vlastnosti
Vazebná energie jádra: ( = (m.c2 ...kde (m je hmotnostní schodek
Vazebná energie na 1 nukleon: získanou energii dělíme počte nukleonů
Jaderné síly:
Nukleony v jádře na sebe působí jadernými silami
Tyto síly jsou krátkého dosahu, nezávislé na náboji a jeví nasycení
Při studiu jader pracujeme obvykle s modelovými představami
Stabilita jader:
Stabilita jádra znamená, že se zachovává počet protonů a neutronů
Pro každý prvek a číslo Z existuje určitá nejstabilnější konfigurace jádra
Jádro se v přírodě samo přeměňuje tak, abyse ocitlo na tzv.křivce stability
Těžká jádra od Z = 83 jsou nestabilní a tedy radioaktivní
Přeměnová konstanta (: souvisí s přeměnou jader: -dN = (.N.dt
Přeměnový zákon: N = N0.e-(.t
Poločas rozpadu: doba potřebná k přeměně poloviny jader: T1/2 = ln2/(
Aktivita: počet radioaktivních přeměn za čas: A = dN/dt [Bq]
Přeměna alfa:
Jádro ztratí 2 protony a 2 neutrony, z nichž vznikne jedno jádro hélia
Přeměna beta mínus:
Z neutronu se vytvoří proton a jádro opustí elektron a antineutrino
Přeměna beta plus:
Z protonu se vytvoří neutron a jádro opustí pozitron a neutrino
Záchyt elektronu ze sféry K:
Dochází k ní zejména u těžších jader
Emise záření gama:
Po přeměně alfa nebo beta se jádro nachází ve vzbuzeném stavu
Proto samovolně ztrácí energii, kterou emituje ve formě fotonů
Jaderné reakce:
Pro energii Q0 reakce exotermická
2 druhy reakce: štěpení těžkých jader a syntéza lehkých jader
Štěpení těžkých jader:
Probíhá samovolně v přírodě, ale velmi zřídka. V praxi potřebujeme rychlé
Štěpení napomáhají pomalé neutrony (zpomalujeme je vhod. moderátorem)
Dojde k interakci mezi pomalým neutronem a jádrem:
3 vzniklé neutrony opět interagují s dalším jádrem (řetězová reakce)
Proto přebytečné neutrony pohltíme regulačními tyčemi (řídíme reakci)
Podle počtu neutr., které pokračují, máme podkr., nadkr. nebo kritický stav
Syntéza lehkých jader (termonukleární rekce):
Uvolňuje energii, protože výsledné jádro má více E než jádro výchozí
Je potřeba extrémní teploty 5.108 K k překonání odpudivých sil mezi jádry
ELEMENTÁRNÍ ČÁSTICE
Interakce mezi částicemi:
Silná: krátký dosah, je nejsilnější, váže např.protony s neutrony
Elektromagnetická: má dlouhý dosah, váže např. atomy a molekuly
Slabá: krátký dosah, uplatní se mezi nukleony
Gravitační: dlouhý dosah (váže planety), ale nejslabší
Druhy elementárních částic:
Rozdělujeme podle druhu interakce na leptony a hadrony
Hadrony se dělí podle spinu na mesony a baryony
Všechny částice, vyjma elektronů a fotonů se skládají ze 2-3 kvarků
FYZIKA 2.
MBED Equation.3

 EMBED Equation.3