Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Hasonló dokumentumok
Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

FIZIKA. Sugárzunk az elégedettségtől! (Atomfizika) Dr. Seres István

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

Atomfizika. A hidrogén lámpa színképei. Elektronok H atom. Fényképlemez. emisszió H 2. gáz

Az elektromágneses hullámok

A hőmérsékleti sugárzás

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (a) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: november 15. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Atommodellek. Az atom szerkezete. Atommodellek. Atommodellek. Atommodellek, A Rutherford-kísérlet. Atommodellek

AZ ELEKTROMÁGNESES SUGÁRZÁS KETTŐS TERMÉSZETE

Atomfizika I. Az anyagszerkezetről alkotott kép változása Ókori görög filozófusok régi kérdése: Miből vannak a testek? Meddig osztható az anyag?

ELEMI RÉSZECSKÉK ATOMMODELLEK

ATOMMODELLEK, SZÍNKÉP, KVANTUMSZÁMOK. Kalocsai Angéla, Kozma Enikő

Rutherford-féle atommodell

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

Mit értünk a termikus neutronok fogalma alatt? Becsüljük meg a sebességüket 27 o C hőmérsékleten!

Az atom felépítése, fénykibocsátás (tankönyv 68.o.- 86.o.)

A kvantummechanika kísérleti előzményei A részecske hullám kettősségről

ATOMFIZIKA. óravázlatok

Elektronok, atomok. Általános Kémia - Elektronok, Atomok. Dia 1/61

KVANTUMMECHANIKA. a11.b-nek

a Bohr-féle atommodell (1913) Niels Hendrik David Bohr ( )

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Atomok, elektronok. Általános Kémia - Elektronok, Atomok. Dia 1/61

Thomson-modell (puding-modell)

Modern fizika vegyes tesztek

Elektromágneses hullámegyenlet

Abszorpciós fotometria

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

A lézer alapjairól (az iskolában)

Atommodellek. Készítette: Sellei László

Elektronok, atomok. Általános Kémia - Elektronok, Atomok. Slide 1 of 60

A hőmérsékleti sugárzás

Atomfizika tesztek. 2. Az elektrolízis jelenségére vonatkozóan melyik összefüggés helytelen?

Kémiai alapismeretek 2. hét

Az atom felépítése Alapfogalmak

Az atom felépítése, fénykibocsátás (tankönyv 90.o o.)

Elektronok, atomok. Általános Kémia - Elektronok, Atomok. Slide 1 of 60

Abszorpciós spektrometria összefoglaló

Biofizika tesztkérdések

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Az atomhéj (atommag körüli elektronok) fizikáját a kvantumfizika írja le teljes körűen.

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Abszorpciós fotometria

Boyle kísérlete. Boyle 1781-ben ónt hevített és azt tapasztalta, hogy annak tömege. Robert Boyle angol fizikus, kémikus

Bevezetés az atomfizikába

A fény mint elektromágneses hullám és mint fényrészecske

Kvantummechanika. - dióhéjban - Kasza Gábor július 5. - Berze TÖK

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

Részecskék hullámtermészete

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád

Kémiai alapismeretek 2. hét

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

AZ ATOM. Atom: atommag + elektronfelhő = proton, neutron, elektron. Elemi részecskék

Atommodellek. Ha nem tudod egy pincérnőnek elmagyarázni a fizikádat, az valószínűleg nem nagyon jó fizika. Rausch Péter kémia-környezettan tanár

Mit sütünk ki mára?! (Napenergia és a Fizika) Dr. Seres István SZIE, Fizika és Folyamatirányítási Tanszék

Elektronok, atomok. Tartalom

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Színképelemzés. Romsics Imre április 11.

Kvantumos információ megosztásának és feldolgozásának fizikai alapjai

Jelöljük meg a kérdésnek megfelelő válaszokat! 1, Hullámokról általában: alapösszefüggések a harmonikus hullámra. A Doppler-effektus

A fizika története (GEFIT555-B, GEFIT555B, 2+0, 2 kredit) 2018/2019. tanév, 1. félév Dr. Paripás Béla. 7. Előadás ( )

Szilárd testek sugárzása

Koherens fény (miért is különleges a lézernyaláb?)

Hőmérsékleti sugárzás és színképelemzés

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1

Stern Gerlach kísérlet. Készítette: Kiss Éva

XX. századi forradalom a fizikában

Hőmérsékleti sugárzás és színképelemzés

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Hogyan bírhatjuk szóra a molekulákat, avagy mi is az a spektroszkópia?

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Az optika tudományterületei

Mit sütünk ki mára?! (Napenergia és a Fizika) Dr. Seres István SZIE, Fizika és Folyamatirányítási Tanszék

A fény korpuszkuláris jellegét tükröző fizikai jelenségek

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Az elektron hullámtermészete. Készítette Kiss László

Abszorpciós fotometria

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Biofizika. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? A biológiában és orvostudományban alkalmazott fizikai módszerek tárgyalása

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

Biofizika. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? A biológiában és orvostudományban alkalmazott fizikai módszerek tárgyalása

A modern fizika születése

Az időtől független Schrödinger-egyenlet (energia sajátértékegyenlet), A Laplace operátor derékszögű koordinátarendszerben

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens


Abszorpciós fotometria

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

Koherens fény (miért is különleges a lézernyaláb?)

Kifejtendő kérdések június 13. Gyakorló feladatok

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

FIZIKA KÖZÉPSZINTŐ SZÓBELI FIZIKA ÉRETTSÉGI TÉTELEK Premontrei Szent Norbert Gimnázium, Gödöllı, május-június

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

Szentjánosbogár, trópusi halak, sarki fény Mi a közös a természet fénytüneményeiben?

Milyen színűek a csillagok?

Röntgensugárzás 9/21/2014. Röntgen sugárzás keltése: Röntgen katódsugárcső. Röntgensugárzás keletkezése Tulajdonságok Anyaggal való kölcsönhatás

Abszorpciós fotometria

Pár szó az Optikáról

Az atomok szerkezete. Atomosz = oszthatatlan. Az atommodellek. Rutherford következtetései. Joseph John Thomson A Thomson modell (1902)

Átírás:

Atomfizika Fizika kurzus Dr. Seres István

Történeti áttekintés J.J. Thomson (1897) Katódsugárcsővel végzett kísérleteket az elektron fajlagos töltésének (e/m) meghatározására. A katódsugarat alkotó részecskét (elektront) az atom építőkövének tartotta. J.J. Thomson és az általa használt katódsugárcső1897 körül J.J. Thomson

Történeti áttekintés J.J. Thomson (1897) A Thomson által használt katódsugárcső

Történeti áttekintés J.J. Thomson (1897) Idézet J.J. Thomson 1904-ben publikált cikkéből:» Feltételezzük, hogy egy homogén pozitív töltésű homogén gömbben mozognak töltött részecskék.... Thomson mazsolás puding modellje

Történeti áttekintés Ernest Rutherford (1911) Rutherford alfa részecskéket tanulmányozott 1898-tól (ő fedezte fel őket). 1909-ben egy kísérlet során nagyon meglepő kísérleti eredményeket kapott, amit meg kellett magyaráznia Ernest Rutherford

Rutherford kísérlet

Rutherford kísérlet

Rutherford kísérlet Detector Alpha particle emitter Metal foil

Rutherford kísérlet eredménye Kisméretű, pozitív töltésű atommag negatív töltésű elektronok relatíve nagy térfogatban eloszolva

Rutherford kísérlet eredménye Probléma a Rutherford modellel. A 0. század elején felfedezték, hogy az anyag által kibocsátott illetve elnyelt fény nem folytonos spektrumú, hanem csak bizonyos frekvenciákat tartalmaz. A gyorsuló töltés sugároz (röntgen sugárzás) Hélium Oxigén Xenon

Bohr modell Niels Bohr (19) Rutherford felfedezte az atommagot, és igazolta, hogy negatív töltésű elektronok keringenek körülötte. Bohr ezt azzal egészítette ki, hogy az elektronok csak bizonyos pályákon keringhetnek. Igazolta, hogy a külső pályákon több elektron lehet mind a belsőkön, és hogy a külső pályák határozzák meg a kémiai tulajdonságokat. 19-ben Nobel díjat kapott az atom struktúrájának meghatározásában végzett munkájáért. Niels Bohr

Bohr modell k Ze e r m v r Rutherford mvr n h Bohr A két egyenletből r és v kiszámolható: v(n) kze nh r(n) h m4 kze n

Bohr modell r(n) E(n) h m4 kze 1 mv k n Ze e r(n) v(n) kze h A két értékből az energia kiszámolható: 1 n E(n) 1 m4 k h Z e 4 1 n kze m4 h Ze 1 n

Bohr modell 4 n 1 h e Z k m4 1 E(n) 4 0 h e Z k m4 1 E Tehát az elektron energiája az atomban: E 0 ra az alábbi jelölést bevezetve: 0 n E (n) E

Bohr modell Energiaszintek H atom E 0 1 E(n) m4 k h Z H atomra (Z=1): e 4 E n 0 18 E0.1810 J 13.6 ev 07m07an1.mov

Bohr modell Mennyi energiát kell egy elektronnal közölni, hogy az E 1 energiaszintről az E 3 energiaszintre ugorhasson? 1.1 ev 1 1 3 1 13.6 n 1 n 1 E E E E i f 1 i f

Bohr modell Mikor bocsát ki elektromágneses hullámot (pl. fényt) az atom?

Fehér fény Ibolya Vörös Rés Prizma Fényforrás

Atom által kibocsátott spektrum (pl. izzó gáz) Rés Prizma Atomi fényforrás Film

Planck Planck-féle kvantumfeltétel: Egy foton energiája (J) e = hf Planck állandó (6.63 x 10-34 J s) Frekvencia (s -1 )

Bohr modell és Planck feltétel együtt Energiaszintek közötti különbség megegyezik a kibocsátott energiával: 1 1 E E n m 0 Innét a kibocsátott frekvencia: E0 1 1 f h n m hf

Bohr modell Hidrogén spektruma 434.0 nm 410.1 nm 486.1 nm 656.3 nm

Hidrogén spektruma a Bohr modell alapján Elektron gerjesztés + n=1 Fénykibocsátás n= n=3

Energia Hidrogén spektruma a Bohr modell alapján A látható fény tartományába eső színképvonalakat Balmer sorozatnak nevezzük. 6 5 4 3 1 Ultraibolya Lyman Látható Balmer Infravörös Paschen n

Hidrogén spektruma a Bohr modell alapján

Emissziós színképek Hélium Oxigén Xenon

Xenon emissziós színképe

Színkép elemzés Folytonos színkép Emissziós színkép Abszorpciós színkép

Színkép elemzés A Nap színképe

Színkép elemzés A Nap színképe

Színkép elemzés

Színkép elemzés Doppler effektus

Színkép elemzés Doppler effektus

Fotoeffektus Elektromágneses hullámmal (fénnyel) megvilágított fémlemezből elektronok lépnek ki => Einstein Foton hf energiával e fémlemez

Fotoeffektus

Fotoeffektus Einstein egyenlet: hf W ki 1 mv

Tömeg-energia ekvivalencia elv Einstein: E = mc Planck fotonra: E = hn A kettő kifejezéséből: Foton lendülete = mc = hn/c = h/l Fénynyomás?

De Broglie elmélet Hullám (pl. fény): Lendület = mc = hn/c = h/l De Broglie szerint ugyanez részecskékre: h l mv Gyakorlati alkalmazás: Neutron diffrakció L. de Broglie (189-1987)

De Broglie elmélet Elektron diffrakció 5-00 kev energiájú elektronokkal Alumínium fémmel Davisson & Germer 197

De Broglie elmélet Elektron mint hullám => állóhullám

De Broglie elmélet Elektron mint hullám => állóhullám A hullámhossz a kerület egész számú többszöröse: n l n h mv r mvr n h