Pohyb relativistické částice

Prezentace na téma: "Pohyb relativistické částice"— Transkript prezentace:

1 Pohyb relativistické částice
Při jaké rychlosti je hmotnost částice trojnásobkem její klidové hmotnosti? Vztah mezi hmotností a klidovou hmotností

2 Homogenní elektrostatické pole
Jakou rychlost získá elektron urychlený napětím U = 1 MV ? W =Eelst= QU=eU Nesprávný výsledek v důsledku použití nerelativistického vzorce pro kinetickou energii, rychlost nemůže být větší než rychlost světla ve vakuu c = m/s !

3 Pohyb relativistického elektronu
Jakou rychlost získá elektron urychlený napětím U = 1 MV ? Počáteční stav – elektron v klidu Konečný stav – letící elektron, získal energii průchodem elektrostatickým polem ... hmotnost letícího elektronu Zákon zachování energie

4 Pohyb relativistického elektronu
Jakou rychlost získá elektron urychlený napětím U = 1 MV ? Elektrostatická energie Celková energie Hmotnost letícího elektronu je dána jeho celkovou energií

5 Pohyb relativistického elektronu
Jakou rychlost získá elektron urychlený napětím U = 1 MV ? Určení rychlosti elektronu z jeho hmotnosti

6 Energie a hybnost fotonu
Jaká je frekvence, energie a hmotnost fotonu o vlnové délce 790 nm? Pomůcka:

7 Energie a hybnost fotonu
Jaká je hybnost fotonu o vlnové délce 790 nm? Pomůcka: hybnost fotonu Jakou rychlost by musel mít elektron o hmotnosti me=9, kg, aby měl stejnou hybnost?

8 Částicově vlnový dualismus
Jaká je vlnová délka elektronu urychleného napětím 100 V?

9 Energie a hybnost fotonu
Kolik fotonů vyzáří za 1 sekundu zářivka o výkonu 18 W? Uvažujte vlnovou délku fotonu 590 nm. Výkon je roven energii vydané za 1 s Vyzářená energie je dána energií jednoho fotonu Ef krát počet vyzářených fotonů Nf

10 Infračervené tepelné záření
Kolik energie vyzáří člověk za 1 s? T = 25 ºC = K = 298 K S = 2 m2 Stefanův-Boltzmannův zákon – výkon na jednotku plochy Celkový výkon Tato ztráta je kompenzována pohlcováním tepelného záření ostatních těles  tepelná rovnováha. Podstatné jsou i výměny tepla vedením a sáláním

11 Infračervené tepelné záření
Jaký výkon vyzařuje 1 m2 oceli o teplotě 1750 ºC? T = 1750 ºC = K = 2023 K Při jaké teplotě bude zářivý výkon 10x nižší?

12 Infračervené tepelné záření
Na jakou vlnovou délku bude připadat nejvíce vyzářené energie při teplotě 1750 ºC? T = 1750 ºC = K = 2023 K Wienův zákon posunu Maximum leží v infračervené oblasti, předmět bude mít červenou barvu