Strona główna » Liceum » Przedmioty ścisłe » Fizyka


Zjawisko Fotoelektryczne i inne (2)



Poprzednia praca: Układ Słoneczny (5)
Następna praca: Pole grawitacyjne, siła, natężenie pola grawitacyjnego, rzut ukośny. (1)



Treść: ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE
Fotoelektronami nazywamy elektrony uwalniane z powierzchni substancji przez światło, a sam fakt ich uwalniania nazywamy zjawiskiem fotoelektrycznym lub fotoemisją.
W chwili wybicia energia kinetyczna elektronu wynosi:
½mV2 = U0e
Od czego zależy prędkość najszybszych elektronów ?
-od długości fali padającego promieniowania
-im większa częstotliwość (krótsza fala), tym prędkość jest większa
-zjawisko fotoelektryczne zajdzie jeśli częstotliwość przekroczy pewną wartość graniczną
-prędkość nie zależy od natężenia padającego światła , od niego zależy ilość fotoelektronów czyli prąd.
RÓWNANIE EINSTEINA-MILIKANA
Energia padającego kwantu przechodzi na pracę wyjścia elektronu z metalu i nadanie mu prędkości (energia kinetyczna).
h= W + (mVm2/2)
hkwant
WŁAŚCIWOŚCI FOTONU.
Foton – kwant światła
Energia fotonu – Ef = h , h = 6,62510-34 Js
Pęd fotonu – pf = mc = h/
Masa fotonu – mf = E/c2 = h/c2 = h/c
E = mc2
Energia całkowita ciała – E = EO + EK
EO – energia spoczynkowa
EK – energia kinetyczna
DUALIZM KORPUSKULARNO – FALOWY
Dualizm korpuskularno – falowy oznacza , że :
- fala elektromagnetyczna ma charakter falowy (,) (dyfrakcja , interferencja) i jednocześnie charakter korpuskularny (E, p, m) (zjawisko fotoelektryczne , zjawisko Comptona)
- podobnie cząstka elementarna ma oprócz charakteru korpuskularnego charakter falowy. Fale materii de Brogli’a. Dyfrakcja (ugięcie) elektronów – doświadczenie Davissona-Garmera.
Dualizm korpuskularno – falowy oznacza dwoisty charakter materii.
POSTULATY BOHRA.
Postulaty:
1) Istnieją w atomie orbity, po których elektrony krążąc nie tracą energii. Elektrony na tych (dozwolonych) orbitach spełniają warunek:
mVnrn = n(h/2) – moment pędu
2) gdy elektron uzyska energię to może przeskoczyć na wyższą orbitę a wracając emituje energię :
h = Em – En
z „m” na „n”
PROMIENIE ORBIT ATOMU WODORU.
mVnrn = n(h/2) , A = h/2 , k = 1/(40) 3109
mVn2/rn = ke2/r n2
0 – bezwzględny współczynnik przenikania próżni
rn = r1n2 , r1=53pm
ENERGIA ELEKTRONU NA N-TEJ ORBICIE.
EK = mVn2/2
En = E1(1/n2) , E1 = -13,6 eV
E = 0
E3 = -1,6 eV poziomy
E2 = -3,4 eV energetyczne
E1 = -13,6 eV
E = 13,6 eV – energia jonizacji atomu wodoru
WZÓR BALMERA.
 = 1/[R1/n2 – 1/m2)] , m>n
R = 10,97 m-1  11 m-1
Lambda () jest długością fali emitowanej przy przeskoku elektronu z powłoki (orbity) „m” na „n”.
Linie serii Lymana – n=1
Linie serii Balmera – n=2
Linie serii Paschena – n=3
Linie serii Balmera należą do pasma światła widzialnego , Lymana do nadfioletu , a Paschena do podczerwieni.
PROMIENIE ROENTGENA
Gdyby cała praca przeszła na produkcję energii to zostałby wyprodukowany kwant.
Ue = h
 = c/ Ue = hc/
g = hc/Ue
g – graniczna długość (najkrótsza) widma ciągłego
Widmo ciągłe nazywamy widmem hamowania gdyż jest ono skutkiem hamowania elektronów przez anodę.
Widmo charakterystyczne (liniowe) – jest ono wynikiem wzbudzenia bliższych jądra elektronów w atomach anody. Jest ono charakterystyczne gdyż charakteryzuje ono rodzaj materiału antykatody. Inny materiał da inne układy linii charakterystycznych.
ZASTOSOWANIE PROMIENI ROENTGENA.
Pierwiastki pochłaniają promienie X tym bardziej im większa jest liczba atomowa danego pierwiastka.
X: max = 10 nm , min = 0,001 nm
1) medycyna
2) prześwietlanie metali
3) zastosowanie naukowe : badanie struktur kryształów
JĄDRA ATOMU
1) Odkrycie jądra atomu – bombardowanie cienkiej folii złota cząstkami .
2) Budowa i skład jądra atomu.
Składa się ono z protonów (11p) i neutronów (10n) , które wspólnie noszą nazwę nukleonów. Masa protonu i neutronu jest bardzo podobna. Neutron ma masę nieco większą od protonu , proton ma ładunek dodatni , zaś neutron nie ma ładunku , jest obojętny.
A - masa atomowa , liczba masowa , liczba nukleonów
X
Z - liczba atomowa , liczba protonów
N = A – Z - liczba neutronów
Jądra danego pierwiastka mogą się różnić liczbą neutronów , są to tzw. izotopy, wśród których wyróżniamy również promieniotwórcze zwane radioizotopami.
PROMIEŃ JĄDRA.
r = r0 3A , r0 = 1,3  10-13 cm
A – masa atomowa
Spektrograf masowy – badając zaczernieni kliszy można wywnioskować o ilości izotopów i procentowym składzie.
DEFICYT MASY JĄDRA.
Deficytem (niedoborem) masy jądra nazywamy różnicę między sumą mas oddzielnych nukleonów i masą jądra , które z nich powstaje.
m = Zmp + (A-Z)mn - mj
E = mc2 – energia wiązania
mp = 1,007276 u = 1,67239 10-27 kg
mn = 1,008665 u = 1,67470 10-27 kg
Jednostka masy atomowej: 1u (unit) jest to 1/12 masy jądra atomu węgla 126C.
1u = 1,66053 10-27 kg
Promieniotwórczość jest to emisja pewnych cząstek z jądra atomu.
 - jądro atomu helu
 - strumień elektronów
 - promienie elektromagnetyczne , krótsze niż X.
Promieniowania te odkryto poprzez przepuszczanie promieniowania przez pole elektryczne oraz magnetyczne i badanie odchyleń.
PRAWO ROZPADU PROMIENIOTWÓRCZEGO.

N = N0/2t/T
N0 – liczba jąder preparatu nierozpadniętych w chwili t0
N – liczba jąder nierozpadniętych po upływie czasu t
N0 – N - liczba jąder które rozpadły się w czasie t
Czas półrozpadu –T1/2 – jest to czas , w którym połowa liczby jąder ulegnie rozpadowi.
REGUŁY PRZESUNIĘĆ.
1. Rozpad  - jest to przemiana jądrowa w wyniku której jest emitowana cząstka .
42 = He++
AZX Y + 42 + energia
A = (A-4) +4
Z = (Z-2) +2
22688Ra 22286Rn + 42 + energia
Rad przechodzi w Radon.
2. Rozpad .
AZX AZ+1Y + 0-1 + 00~ + energia
10n 11p + 0-1 + 00~
21482RaB 21483RaC + 0-1 + energia
Pb Bi
3. Rozpad .
AZX AZ–1Y + 0+1 + 00 + energia
11p 10n + 0+1 + 00
REAKCJE JĄDROWE.
Reakcjami jądrowymi nazywamy przemiany jąder atomowych wywołane ich wzajemnym oddziaływaniem lub ich oddziaływaniem z cząstkami elementarnymi.
Odkrycia pierwszej reakcji jądrowej dokonano podczas prowadzenia badań nad rozpraszaniem cząstek  na lekkich jądrach. Badania te prowadzono w komorze Wilsona. Przy każdym zderzeniu tor cząstki  ulegał gwałtownej zmianie , ale odrzucane było również trafione jądro , którego tor tworzył charakterystyczne rozwidlenie w torem cząstki .
Pierwsza zaobserwowana reakcja: azot bombardowany cząstką  przechodzi w tlen i proton.
147N + 42 178O + 11p
Wszystkie reakcje jądrowe możemy podzielić na pewne , ściśle określone grupy.
Reakcje elastycznego rozpraszania cząstek na jądrach – w tym procesie bombardująca cząstka zderza się z jądrem ulegając na nim elastycznemu rozproszeniu. Zarówno jądro jak i cząstka nie zmieniają swojego składu w trakcie oddziaływania.
AZX + A1Z1c AZX + A1Z1c ,gdzie „c” cząstka
Nieelastyczne rozpraszanie cząstek na jądrach – oddziałująca z jądrem cząstka wzbudza je na pewien ściśle określony poziom energetyczny. Dzieje się to kosztem energii kinetycznej bombardującej cząstki.
AZX + A1Z1c AZX’ + A1Z1c
Reakcje prowadzące do przemian jądrowych – w wyniku takich reakcji zostaje utworzone nowe jądro i inna cząstka.
A1Z1X + A2Z2c A3Z3Y + A4Z4c energia
REAKCJA ROZSZCZEPIENIA.
Możliwość rozszczepienia jądra cięższego na dwa jądra lżejsze wykazali Otto Hahn i Fritz Strassmann. Stwierdzili oni , że w roztworach wodnych uranu (Z=92) , naświetlanych powolnymi neutronami , powstają pierwiastki lżejsze (np. Bar Z=55). Pierwiastki te musiały powstać podczas rozszczepienia uranu na dwa jądra lżejsze.
Suma mas dwu jąder wytworzonych w trakcie rozpadu jest mniejsza niż masa jądra ciężkiego ulegającego rozszczepieniu.
Powstający deficyt masy :
m = mA – (mA1 + mA2 + kmn)
mA – masa jądra ciężkiego
mA1,mA2 – masy jąder lekkich będących produktami rozpadu
mn – masa neutronu
k – liczba neutronów
ZASTOSOWANIE REAKCJI ROZSZCZEPIENIA.
1. Reaktor jądrowy ( pręty paliwowe , pręty regulacyjne , reflektor grafitowy , chłodziwo , betonowa osłona)
2. Bomba atomowa.

REAKCJA SYNTEZY.
Są to takie reakcje , podczas których bardzo silnie związane jądra lekkie łączą się w jądra cięższe o znacznie mniejszej energii wiązania z wydzieleniem olbrzymiej ilości energii. Typowym przykładem reakcji syntezy jest reakcja , podczas której dwa jądra deuteru 21D , będącego izotopem wodoru łączą się w jedno jądro helu 42He.
21D + 21D = 42He + Q(energia)
m = 2mD – m= 22,01355u – 4,00260u = 0,02450u
m = 4,249  10-29 kg
m4,00260 u
mD = 2,01355 u
Reakcja syntezy przeprowadzana jest dotychczas w formie eksplozji bomby wodorowej.
IZOTOPY.
Izotop danego pierwiastka tworzą te jego jądra , które mają taką samą liczbę neutronów.
Rola neutronów w otrzymywaniu sztucznych izotopów.
94Be + 42 C + 10n
...


Widzisz tylko część pracy, aby zobaczyć całość, musisz się zalogować.

Nie masz jeszcze u Nas konta? Na co czekasz? ZAREJESTRUJ SIĘ JUŻ TERAZ

Zapomniałeś hasła? Skorzystaj z formularza przypominającego hasło.


Czytano: 2778 , autor: sylwester811 , Ocena: 24.34

      Blip Śledzik Twitter Facebook Buzz Wykop

Inne podobne teksty do tytułu Zjawisko Fotoelektryczne i inne (2)

Zjawisko Fotoelektryczne - wzory (2)
Zjawisko Fotoelektryczne i inne (1)
Zjawisko Fotoelektryczne - wzory (1)
Zjawisko rezonansu
Zjawisko zaćmienia słońca i księżyca
Zjawisko falowe.
Zjawisko fotoelektryczne i wykorzystanie go w fotorezystorach, fotodiodach i fototranzystorach. Zastosowanie fotorezystorów, fotodiod, fototranzystorów – przykłady.
Dźwięk i jego cechy. Zjawisko Dopplera


Losowe teksty z tej samej kategorii

Rodzaje obiektywów i ich przeznaczenie
Zasady dynamiki Newtona (3)
Ruchy - ściąga (1)
Pole magnetyczne
Spektroskop
Zjawisko Fotoelektryczne - wzory (1)
Saturn jest szóstą planeta układu słonecznego
Fale mechaniczne z uwzględnieniem fal dźwiękowych.
Astronauci
Układ Słoneczny (3)


Wasze komentarze

Brak komentarzy dla danej pracy.




Zmień kategorię:

Zobacz także:

Przedmioty ścisłe
Chemia Chemia
Fizyka Fizyka
Informatyka Informatyka
Matematyka Matematyka

A A A A - zmień wielkość czcionki


Oceń pracę:

Ocena pracy wynosi 24.34.

Informacje o pracy:

⇒Dodano: 2008-02-03 11:26:35
⇒Czytano: 2778
Autor: sylwester811


Dodatkowe opcje:

Drukuj stronę
ZGŁOŚ NARUSZENIE
Wyślij znajomemu
Dodaj do ULUBIONYCH



Dodaj komentarz:

Tytuł:

Treść: