ATOMSKA-kvantna fizika

ATOMSKA i KVANTNA FIZIKA gradivo 4. razreda 8. Valna priroda č estica Louis de Broglie (de Brolj) ( 1892. – 1987. ) – franc. fizi č ar, dao je hipotezu : č estice imaju valna svojstva (1929. Nobelova nagrada) Valna duljina pridružena č estici : mv h = λ m – masač estice v – brzina č estice Gornja jednadžba može pisati : p h = λ ⇒ λ ∼ p 1 p impuls (koli č ina gibanja) mv p = , klasi č na fizika ili mv p ⋅ = γ , relativisti č ka fizika Hipoteza je potvr đ ena pokusom ogiba ( difrakcije ) elektrona na kristalima. POKUS Davissona i Germera ( Nobelova nagada 1937.g. ) : Kristal je opti č ka mrežica za elektrone. MnO Na foto plo č i nastaje ogibna slika elektrona. (tzv. Laueov dijagram – laueogram ) Max Laue, austijski fizi č ar Pri ogibu na kristalu elektroni zadovoljavaju tzv. Braggov uvjet : Θ ⋅ = sin 2d kλ k – red ogibne slike k = 1, 2, 3,... λ – valna duljina elektrona d – udaljenost mrežnih ravnina kristala tj. konstanta opti č ke mrežice (rešetke) Θ (theta) – kut sjaja ( kut koji zatvara sin DE d θ = upadna zraka sa mrežnom ravninom razlika hoda 2 sin DE EF d θ + = sin EF d θ = λ k = Δ , uvjet konstruktivne interferencije, dolazi do poja č anja valova De Broglieva jednadžba povezuje i valna i korpuskularna svojstva elektrona. Ono što vrijedi za elektron, vrijedi i za ostale č estice. No, valovi č estice nisu poput elektromagnetskih valova : brzina im je manja od brzine svjetlosti i nije stalna. Ali, kao i EMvalovi, niti č estice ne pokazuju uvijek valna svojstva. To ovisi o odnosu valne duljine č estice i njene veli č ine : ♥ uvjet koji odre đ uje kada č estica pokazuje pokazuje valna svojstva : d << λ d – veli č ina č estice ♥ uvjet koji odre đ uje kada č estica ne pokazuje pokazuje valna svojstva : d ≥ λ Zašto elektron uvijek pokazuje valna svojstva ? Odgovor : Kada se izra č una valna duljina pridružena elektronu dobije se vrijednost puno manja od „veli č ine“ elektrona, koja se procjenjuje na približno ~ 10 16 m. Npr. kada se elektron giba brzinom 10 5 m/s, njegova valna duljina je 7,3 nm : 3 , 7 10 3 , 7 10 10 11 , 9 10 626 , 6 9 5 31 34 = ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ = = − − − m mv h λ nm elektronu atomu formira stojni val : Nina Obradovi ć , prof. 10

Upload
adnan-hasanhodzic
Category

Documents
view
53
download
1

Embed Size (px):

description

Transcript of ATOMSKA-kvantna fizika

6/25/2015 ATOMSKAkvantna fizika

data:text/html;charset=utf8,%3Cdiv%20class%3D%22text_layer%22%20style%3D%22position%3A%20absolute%3B%20top%3A%200px%3B%20left%3A%2… 1/1

ATOMSKA i KVANTNA FIZIKA gradivo 4. razreda

8. Valna priroda č estica

Louis de Broglie(de Brolj) ( 1892. – 1987. ) – franc. fizičar, dao je hipotezu :čestice imaju valna svojstva(1929. Nobelova nagrada)

Valna duljina pridruženačestici : mvh

=λ m – masačestice v – brzinačestice

Gornja jednadžba može pisati : ph=λ ⇒ λ ∼

p1 p impuls (količina gibanja)

mv p = , klasična fizika ili mv p ⋅=γ , relativistička fizikaHipoteza je potvr đena pokusom ogiba ( difrakcije ) elektrona na kristalima.POKUS Davissona i Germera ( Nobelova nagada 1937.g. ) :

Kristal je optička mrežica za elektrone.

MnO Na foto plo č i nastaje ogibna slika elektrona.(tzv. Laueov dijagram – laueogram)

Max Laue, austijski fizi č ar

Pri ogibu na kristalu elektroni zadovoljavaju tzv. Braggov uvjet : Θ⋅= sin2d k λ

k – red ogibne slike k = 1, 2, 3,...

λ– valna duljina elektronad – udaljenost mrežnih ravnina kristalatj. konstanta optičke mrežice (rešetke)

Θ(theta) – kut sjaja ( kut koji zatvara sin DE d θ =upadna zraka sa mrežnom ravninom

razlika hoda2 sin DE EF d θ + =sin EF d θ =

λ k =Δ , uvjet konstruktivne interferencije, dolazi do pojačanja valovaDe Broglieva jednadžba povezuje i valna i korpuskularna svojstva elektrona. Ono što vrijedi zaelektron, vrijedi i za ostalečestice. No, valovičestice nisu poput elektromagnetskih valova : brzinaim je manja od brzine svjetlosti i nije stalna. Ali, kao i EMvalovi, nitičestice ne pokazuju uvijek valna svojstva. To ovisi o odnosu valne duljinečestice i njene veličine :

♥ uvjet koji određuje kadačestica pokazuje pokazuje valna svojstva :d << λ d – veličinačestice

♥ uvjet koji određuje kadačestica ne pokazuje pokazuje valna svojstva : d≥ λ Zašto elektron uvijek pokazuje valna svojstva ?Odgovor : Kada se izračuna valna duljina pridružena elektronu dobije se vrijednost puno manja od

„veličine“ elektrona, koja se procjenjuje na približno ~ 1016

m. Npr. kada se elektron giba brzinom 105m/s, njegova valna duljina je 7,3 nm :

3,7103,7101011,9

10626,6 9531

=⋅=⋅⋅⋅== −−

−m

mvh

λ nm elektron u atomu formira stojni val :

Nina Obradovi ć , prof.10