So észecsés edszee So észecsés edszee 01 Novembe 7 Pof. Fdy Judt észecse: atom moleula maomoleula so: 6x10 3 Redszee családja: ayagcsaládo gáz folyadé szlád Szemoto Redszee családja: ayagcsaládo gáz folyadé szlád Mét édees? Kölcsöhatáso a észecsé özött szeezet Eletoállaoto zolált atomo, moleulá fzaéma bológa tulajdoságo öyezet
Kölcsöhatáso ötése szeezet E ot = B m E ot = A m> taszítás vozás = ölcsöható észecsé távolsága o gyesúly ötéstávolság E = ötés eega A ötés eegá heachája E ~ elsődleges ötése : ovales oos fémes eletovolt 1 ev= 3 cal/mól ~ ~ 100 J/mól 6 ev/ötés ~ 500 J/mól A ötéstávolság ( o ) és ötés eega E a ölcsöhatás eegafüggvéye oét függvéyalajától függ (A,B) ovales ötés oos ötés fémes ötés Pl. H gáz Pl. NaCl stály Pl. Na fém A ötés eegá heachája E ~ elsődleges ötése : ovales oos fémes E ~ másodlagos ötése eletovolt 1 ev= 3 cal/mole ~ ~ 100 J/mól 6 ev/ötés ~ 150 600 J/mól Hhíd 0.1 1 ev (víz: 0. ev) Hdofób ölcsöhatás ~ 0.1 ev Bológa edszee szeezetét a ötése heachája jellemz Atomo Moleulá Maomoleulá: l. fehéjé H O C N S. Hhda. Va de Waals. ölcsöhatáso va de Waals dól ottöltés ~ 0.10. ev dól dól ~ 0.0 dól duált dól ~ 0.01 dőleges dól ~ 0.0 (dszezós) elsődleges ötése 0.153 m De: sóhda Shda s
DNS ettős hélx szeezete: ötése heachája Atom áduszo és étéü ülöböző ölcsöhatásoba Elem Redsz ám Va de Waals sugá (m) Kovales sugá (m) Iosugá (m) Io H 1 0,10 0,037 H + C 6 0,170 0,077 0,09 C + N 7 0,155 0,075 0,05 N + O 8 0,15 0,073 0,140 O F 9 0,147 0,071 0,117 F P 15 0,180 0,106 0,058 P 3+ Atom áduszo ételmezése: 0 = A + B elsődleges ötése va de Waals ölcsöhatáso S 16 0,180 0,10 0,184 S Gyegébb ölcsöhatás agyobb ötéstávolság Példa a vozó ölcsöhatáso függvéyfomáa Az eletosztatus ölcsöhatáso otecáls eegájáa távolságfüggése, és ötés eegája Kölcsöhatás Eegafüggvéy távolságfüggése Átlagos ölcsöhatás eega (J/mól) oo 1 00 300 o álló dólus 10 0 álló dólus álló dólus dólus dólus hőmozgás mellett dszezós ölcsöhatás 3 6 6 1 0.3 Redszee családja: ayagcsaládo gáz folyadé szlád Osztályozás alaja: átlagos ölcsöhatás eega a észecsé özött Szeezet maoszóus tulajdoságo 1. Gázállaot (deáls gáz) Ncs ölcsöhatás E =0 szeezete edezetle észecsé azoosa, otszeűe zotó: tulajdosága függetlee a méés áyától defomálható téfogatát a tatály hatáozza meg E teljes = 1 mv 1 f mv = f = 3 V = N otszeűoészecsée Temus egyesúly az egyed észecsé sebessége eloszlást övet Maxwell Boltzma féle sebességeloszlás O
. Szlád teste amof stályos Részecsé özött eős ölcsöhatás E ~ elsődleges ötése Kstály Ideáls: egystály mostályos edezett szeezet: stály Részecsé: atomo (v. moleulá) azotóa: tulajdosága a méés áyától függe mechaa szládság hatáozott téfogat hatáozott ala 3. Folyadéo Részecsé: moleulá Köcsöhatás :gyegébb mt a stályoba E ~ másodlagos ötése edezett és edezetle tatomáyo átlagos E cs Víz moleulá folyadéba és stályos állaotba Hosszú távú ed NaCl S Elem cellá eodus edbe: stály ács Hosszú távú edezettség: Ismétlődés távolság >> 100xötéstávolság ( 0 ~0.15 m) Időlegese alauló és megszűő edezett tatomáyo ~ 510 moleula övd távú ed zotóa defomálhatóság felvesz a tatály alaját hatáozott téfogat temészetbe 14féle elem cella: Bavas ácso Amof szlád teste~megfagyott folyadéo b.3b. Folyadéstályo mezomof ayago Kölcsöhatás eega átlag ~ folyadéoé (cs) Hosszú távú ed ~ stálya jellemző Defomálhatóság Secáls alaú észecsé ~ oog, foal Megvalósuló edezettség fomá szmetus b.3b. Folyadéstályo(F) gyaolat éldá 1. Temotóa oleszteus edezettség eseté F étege sze jelz a hőméséletet otat temogáfa. Eletoota jelesége: eletomos té hatásáa a féyáteesztés megváltoz F étege eletódáal jelző 3. Lotóa:amffl szálalú moleulá (l. foszfolde) oldószebe edezett ettős v. többszöös étegeet alota ld membáo ematus Ks ölcsöhatás eega a edezettség fomá ézéeye ülső etubácóa Sejtmembá: ettős ld éteg Loszómá oleszteus hőmésélet oldósze moleulá eletomos té
Maoállaot moállaot Boltzma eloszlás eegeta állaoto leíása N (~10 3 ) függetle, megülöböztethető* észecse temus egyesúlyba T hőmésélete, zolált edszebe egyedleg soféle eegaállaotba lehet,, j 0, 0 = E = N betöltés szám: háy észecsée va eegája Moállaot: mely észecse meoa eegával edelez { } Maoállaot: N, T, E (,,... 0 1 ) Olya betöltés számo valósula meg, amelyeet a legtöbb féle moállaot valósít meg Boltzma eloszlás e = = e = Ne Aa valószíűsége, hogy adott eegájú állaotot a észecsé felvesze állaotösszeg Δ Boltzma fato Két eegaállaot elatív betöltöttsége *megülöböztethető l. tébel helyü szet Boltzma eloszlás összhagba a taasztalattal,, N,T temus egyesúly Ne = T 3 >T >T 1 Boltzma eloszlás éldá 1. Kötése felszaadása B.eloszlás matt? felsz, Meoa ötés eega mellett va jeletős felszaadás szobahőmésélete? (= 0.05eV) é, o Meoa ötés eega mellett lee 1%? felsz Δ 0.05eV = 0.01 Δ=0.1 ev Δ=E é másodlagos ötése: Hhda? felsz felsz eáls été, ha Δ em agyságedeel agyobb mt é N l. DNS 40 000 bázsá 400 Hhd felszaadt állaotba! Időbel átlag, helye em meghatáozott! A DNSfehéje ölcsöhatásohoz felszaadásoa va szüség! Másodlagos ötése fotos szeee: bológa jeletőség! 1, 1 0,, 0 j o j o Δ T 3 >T >T 1. Baometus magasságfomula (taöyv) ( h) (0) Δ ( mgh+< > ) ( mg 0+< > ) mgh Temus egyesúly? T=álladó? Közelítés! V V h Gáz moleulá sűűsége ülöböző magasságoba Föld
Boltzma eloszlás éldá 3. Kéma eacó atválása hőmésélettel K = K = A B AB BA A B K egyesúly álladó AB BA eacósebessége (eze s aáyosa a megfelelő Boltzma fatoal) Méés adato a hőmésélet függvéyébe Aheusféle ábázolás atvácós eega A észecsé ölcsöhatása szélesít az atom eegaszteet Kstályba N ölcsöható azoos atom egy atom ívó N ívóa hasad 11Na atom eega Atválás eega göbe meedesége ( ( A B )) log K = log e 1 T 1s s 6 3s 1 AB, BA adato ugyaígy étéelhető ( gát A ), ( gát B ) atválás eegá A felhasadás legjobba a ülső ívóat ét Eegasávo eletomos tulajdoságo ota tulajdoságo ües Félvezető eletomos tulajdosága 1. Tszta félvezető eleto temus gejesztése a vezetés sávba lehetséges féle töltéshodozó: Δ 1eV tusú (eleto) tusú (eletoháy lyu ) Vezetés sáv Vegyété sáv betöltött a vezetőéesség ő a hőmésélettel: Δ σ = ost e ez a vseledés a félvezető jelleg bzoyítéa az eletomos töltéshodozóat temus atválás hozza léte (jó vezető vezetőéessége a hőmésélet emelésével csöe) Δ Gyémát 5.4 ev S Ge Δ (300Κ) 1.11 ev 0.66 ev
Félvezető eletomos tulajdosága 1. Tszta félvezető. Szeyezéses félvezető Vezetés sáv 4vegyétéű atomo (S v. Ge) félvezető stályácsába zolálta 3 v. 5 vegyétéű adalé Δ 1eV Vegyété sáv új, a szeyező atomo loalzált eletoállaot a tltott sávba effetív Δ lecsöe (0.010.05eV) vagy tusú töltéshodozó száma megő Köszööm a fgyelmet! dóda: egyeáyító + + vezet em vezet bemeet + tazszto : eősítő Eletoa alaáamöö egyeáyító, eősítő ge s méetbe Moeletoa