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

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

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

ELEMI RÉSZECSKÉK ATOMMODELLEK

AZ ELEKTROMÁGNESES SUGÁRZÁS KETTŐS TERMÉSZETE

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

Rutherford-féle atommodell

ATOMFIZIKA. óravázlatok

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

ATOMMODELLEK, SZÍNKÉP, KVANTUMSZÁMOK. Kalocsai Angéla, Kozma Enikő

KVANTUMMECHANIKA. a11.b-nek

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

A kvantummechanika kísérleti előzményei A részecske hullám kettősségről

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

Atommodellek. Készítette: Sellei László

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

Kémiai alapismeretek 2. hét

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

Thomson-modell (puding-modell)

A hőmérsékleti sugárzás

Biofizika tesztkérdések

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

Modern fizika vegyes tesztek

Abszorpciós fotometria

A lézer alapjairól (az iskolában)

Az atom felépítése Alapfogalmak

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

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

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

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

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

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

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Elektromágneses hullámegyenlet

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

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

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

Abszorpciós spektrometria összefoglaló

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád

Bevezetés az atomfizikába

A fény mint elektromágneses hullám és mint fényrészecske

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

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

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

Színképelemzés. Romsics Imre április 11.

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

Abszorpciós fotometria

Részecskék hullámtermészete

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

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Elektronok, atomok. Tartalom

Az elektron hullámtermészete. Készítette Kiss László

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Abszorpciós fotometria

Kémiai alapismeretek 2. hét

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

Hőmérsékleti sugárzás és színképelemzés

Kvantumos információ megosztásának és feldolgozásának fizikai alapjai

Hőmérsékleti sugárzás és színképelemzés

XX. századi forradalom a fizikában

A fény korpuszkuláris jellegét tükröző fizikai jelenségek

Az atommag szerkezete

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

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Szilárd testek sugárzása

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

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

Az optika tudományterületei

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

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Az atom felépítése Alapfogalmak

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

A FIZIKA KÖZÉPSZINTŰ SZÓBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA TÉTELEINEK TÉMAKÖREI MÁJUSI VIZSGAIDŐSZAK

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

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Abszorpciós fotometria

Kémia I. Műszaki menedzser hallgatók számára

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

Stern Gerlach kísérlet. Készítette: Kiss Éva

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

Az atombomba története


Abszorpciós fotometria

Kifejtendő kérdések június 13. Gyakorló feladatok

ELEKTRONIKAI ALKATRÉSZEK

A fizika története (GEFIT555-B, GEFIT555B, 2+0, 2 kredit) 2015/2016. tanév, 1. félév Dr. Paripás Béla. 7. Előadás ( )

FIZIKA I. RÉSZLETES VIZSGAKÖVETELMÉNYEK

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

A modern fizika születése

Átírás:

Atomfizika Fizika kurzus Dr. Seres István

Történeti áttekintés 440 BC Democritus, Leucippus, Epicurus 1660 Pierre Gassendi 1803 1897 1904 1911 19 193 John Dalton Joseph John (J.J.) Thomson J.J. Thomson Ernest Rutherford Niels Bohr James Chadwick

Történeti áttekintés Democritus, Leucippus, Epicurus Az atomok apró szilárd testek Homogén atomok belső szerkezet nélkül Az atomok különbözőek...» méretben,» alakban,» tömegükben. Epicurus

Történeti áttekintés Pierre Gassendi (1660) Az atomok nem léteztek örökké, Isten teremtette őket Felveti, hogy az atomok csoportokat alkothatnak, amiket molekuláknak nevez. Mechanikai erőhatások tartják össze az atomokat.

Történeti áttekintés John Dalton (1803) John Dalton tudományos alapú kutatásokat végzett gőznyomás vizsgálatok alapján. Dalton atomelméletének négy alapeleme:» A kémiai elemek atomokból állnak.» Az atomokhoz egyértelmű tömegek tartoznak.» Különböző elemek atomjai különböző tömegűek.» Az atomok csak kis egész számok arányában (1:1, 1:, :3 és így tovább) kapcsolódnak egymáshoz. John Dalton

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

Levezetést nem kell tudni!!! Bohr modell k Zee r m v r Rutherford mvr n h Bohr A két egyenletből r és v kiszámolható: kze v(n) nh r(n) h m4 kze n

Levezetést nem kell tudni!!! 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 Levezetést nem kell tudni!!!

Bohr modell Energiaszintek H atom E(n) H atomra (Z=1): E0 n 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? Ha gerjeszett állapotból alacsonyabb energiaszintre ugrik vissza az elektron

Folytonos spektrum 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

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

Vörös eltolódás Színkép elemzés Doppler effektus

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

Fotoeffektus - fotocella

Fotoeffektus Einstein egyenlet: hf W ki 1 mv Határ frekvencia: f h W h ki Fotoeffektus feltétele: f fh

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

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

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

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