Kvantová fyzika: Vlny a částice Atomy Pevné látky Jaderná fyzika.

Prezentace na téma: "Kvantová fyzika: Vlny a částice Atomy Pevné látky Jaderná fyzika."— Transkript prezentace:

1 Kvantová fyzika: Vlny a částice Atomy Pevné látky Jaderná fyzika

2 (opakování)

3 (opakování)

4 Einstein, 1905: energie se předává diskrétně, po kvantech, (1926, foton)
frekvence Planckova konstanta

5

6 Zákon zachování energie:
vyražené elektrony, jejich nejvyšší kinetická energie nezávisí na intenzitě dopadajícího světla dopadající světlo Zákon zachování energie: kovový povrch frekvence světla výstupní práce jev nastane jen pokud frekvence světla je vyšší jistá prahová frekvence, která nezávisí na intenzitě dopadajícího světla nejvyšší kin. energie elektronů aby jev nastal (prahová frekvence):

7 Zákon zachování energie:
experimentální uspořádání brzdné napětí, tj. pro I = 0 Zákon zachování energie: frekvence světla výstupní práce nejvyšší kin. energie elektronů aby jev nastal (prahová frekvence):

8 Zákon zachování energie:
brzdné napětí, tj. pro I = 0 Zákon zachování energie: frekvence světla výstupní práce nejvyšší kin. energie elektronů aby jev nastal (prahová frekvence):

9

10 Einstein, 1916: Compton, 1923:

11 Compton, 1923: Comptonův rozptyl

12 Vysvětlení: Comptonův posuv

13

14 Vlny a částice (opakování)

15 E – elektromagnetická vlna i vlna pravděpodobnosti
Young (1801) I ~ |E|2 ~ hustota pravděpodobnosti detekce fotonu E – elektromagnetická vlna i vlna pravděpodobnosti

16 E – elektromagnetická vlna i vlna pravděpodobnosti
elektrony myšlenkový experiment (ve skutečnosti velmi obtížné) Young (1801) P ~ |Ψ|2 I ~ |E|2 elektrony ~ hustota pravděpodobnosti detekce elektronu ~ hustota pravděpodobnosti detekce fotonu E – elektromagnetická vlna i vlna pravděpodobnosti Ψ – de Broglieho vlna, (vlna hmoty) i vlna pravděpodobnosti 1923

17

18 1961 Jönsson elektrony elektrony

19 10 elektronů/s vlákno d < 1 μm

20

21

22 Experimentální potvrzení – Davisson a Germer, 1927
Davisson, C. J., "Are Electrons Waves?," Franklin Institute Journal 205, 597 (1928)

23

24 Vlnová funkce

25 energie částice potenciální energie

26 1927: nelze současně změřit polohu i hybnost s neomezenou přesností

27

28 nekonečně hluboká potenciálová jáma
kvantové číslo

29 nekonečně hluboká potenciálová jáma – kvantování energie
základní stav excitované stavy

30 nekonečně hluboká potenciálová jáma – změny energie

31

32 nekonečně hluboká potenciálová jáma - hustota pravděpodobnosti

33