Fysiske størrelser og enheter Flashcards

Question

Hva er newton?

Answer 1

Newton er en målenhet for kraft som er en avledet SI-enhet. Enheten er oppkalt etter den kjente britiske matematikeren og fysikeren Isaac Newton, og symbolet for newton er N. Ifølge Newtons andre lov er kraften (F) som et legeme utsettes for proporsjonal med legemets akselerasjon: F = m · a der m er symbolet for massen av legemet og a er akselerasjonen. På dette grunnlaget kan newton i SI-systemet defineres ved hjelp av grunnenhetene kilogram (kg), meter (m) og sekund (s). En newton er definert som den kraften som vil gi en masse på 1 kg en akselerasjon på 1 m/s². Med symboler kan dette skrives 1 N = 1 kg · 1 m/s²

Answer 2

Pascal er en avledet SI-enhet for trykk. Symbolet for pascal er Pa, og enheten er definert som newton per kvadratmeter. 1Pa=1Nm2=1kgms2 der N er newton, m er meter, kg er kilogram og s er sekund. Enheten pascal ble foreslått 1971 og er oppkalt etter den franske filosofen og matematikeren Blaise Pascal. Måling av trykk er særlig aktuelt innen pneumatikk, hydraulikk, meteorologi og akustikk. Sammenlignet med atmosfærisk trykk er Pa en liten enhet. For eksempel er 1 standard atmosfære uttrykt med denne enheten fastsatt til 101 325 Pa. Av den grunn er det vanlig å bruke enheten i kombinasjon med SI-prefiksene, som for eksempel: 1 hPa (hektopascal) = 100 Pa 1 kPa (kilopascal) = 1 000 Pa 1 MPa (megapascal) = 1 000 000 Pa SI-systemet har også godkjent enheten bar, og multippelenheten millibar har blitt mye brukt i meteorologien. Nå har Den meteorologiske verdensorganisasjonen WMO fastsatt at det er enheten hektopascal (hPa) som skal være den internasjonale standarden for lufttrykk. 1 millibar (mbar) = 1 hektopascal (hPa) Tabellen nedenfor viser sammenhengen med eldre enheter for trykk: pascal 1 Pa = bar 10⁻⁵ bar teknisk atmosfære 1,0197×10⁻⁵ at standard atmosfære 0,9869×10⁻⁵ atm torr 7,5006×10⁻³ torr pounds per square inch 1,450377×10⁻⁴ psi

Answer 3

Radian er en målenhet for vinkler. Det er en avledet SI-enhet som har symbol rad. En vinkel målt i radianer er lengden av den sirkelbuen som vinkelen avskjærer av en sirkel med radius 1 og sentrum i vinkelens toppunkt. Omkretsen av denne sirkelen er 2π, og det svarer til 360° når man måler vinkelen med grader. Dermed er 1∘=2π/360=0,01745 radian En rett vinkel målt i radianer er π2 rad. Betegnelsen radian skyldes James Thomson (1871).

Answer 4

Siemens er en avledet SI-enhet for konduktans (elektrisk ledningsevne). Symbolet for siemens er S. Konduktans er definert som den inverse verdien av resistans som angis med enheten ohm (Ω). Da kan siemens defineres som: 1 S = 1 Ω–1 = 1 A/V der A står for enheten ampere og V står for enheten volt. Siemens er oppkalt etter den tyske ingeniøren Ernst Werner von Siemens, og ble godkjent som SI-enhet i 1971. Enheten blir også brukt for susceptans og admittans. Enheten er også omtalt som resiprok ohm og blir i den anledning skrevet mho, det vil si ohm stavet baklengs. Som symbol for mho brukes ℧, som er den greske bokstaven Ω (omega) snudd på hodet.

Answer 5

Sievert er en avledet SI-enhet for ekvivalent strålingsdose, som er et mål på den biologiske virkningen av ioniserende stråling. Symbolet for sievert er Sv. Enheten er oppkalt etter den svenske fysikeren Rolf Maximillian Sievert (1896–1966), og erstatter den utgåtte enheten rem. Ioniserende stråling kan utgjøre en fare for helsen i form av mulige genetiske skader og økt risiko for kreft. Den biologiske virkningen av ioniserende stråling er imidlertid ikke bare avhengig av strålingsdosen, men også av stråletype og forhold i omgivelsene. Mens enheten gray (Gy) er et fysisk mål på absorbert strålingsdose, det vil si hvor mye strålingsenergi som er tatt opp i vev, gir den ekvivalente strålingsdosen i sievert et mål på absorbert strålingsdose justert for strålingens biologiske virkning. Å regne om mellom gray og sievert kan være en svært komplisert prosess som avhenger av en rekke forhold som stråletype og hvilke organer som blir eksponert for strålingen. Doseraten (dose per tidsenhet), det vil si over hvor lang tid bestrålingen har foregått, har også betydning. Omregningen gjøres ved å multiplisere den absorberte strålingen målt i gray med ulike kvalitetsfaktorer som fastsettes avhengig av type stråling som absorberes og vev som eksponeres. For eksempel er kvalitetsfaktoren for små doserater av betastråling og gammastråling satt lik 1. Da blir ekvivalent dose: 1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (= 100 rem) For alfastråling er kvalitetsfaktoren satt til 20. Da vil en absorbert dose på 1 Gy med alfastråler lede til en ekvivalent dose på 20 Sv. Kvalitetsfaktoren vil også øke når doseraten stiger. Sievert er en stor enhet i forhold til strålingsdoser som man normalt eksponeres for i naturen og ved enkle medisinske røntgenundersøkelser. Enheten blir derfor ofte supplert med en SI-prefiks som for eksempel i mSv (millisievert) og μSv (mikrosievert). Tabellen nedenfor viser noen typiske eksempler på eksponering av strålingsdoser: Eksponering Dose Røntgenbilde hos tannlegen 5–10 µSv Et mammogram 0,4–0,6 mSv Gjennomsnittlig bakgrunnsstråling på jorden per år 2,4 mSv CT (computertomografi) av hele kroppen 10–30 mSv 6 måneders opphold på en romstasjon 80 mSv

Answer 6

Steradian er en avledet SI-enhet for absolutt mål av en romvinkel. Symbolet for steradian er sr. Romvinkelen er den delen av rommet som avgrenses av en kjegleflate. I en kule blir en romvinkel, målt i steradian, bestemt av det arealet av kulens overflate som avskjæres av en sirkulær kjegleflate med toppunkt i kulens sentrum. Er kulens radius lik r vil romvinkelen være 1 steradian når den avgrensede kuleoverflaten A= r². Generelt gjelder at romvinkelen (Ω), angitt med enheten sr, bestemmes av forholdet mellom arealet som avskjæres (A) og enhetsarealet i kulen (r²): Ω=Ar2sr Siden kulens overflate er 4Π · r² vil hele kulen måle 4Π steradianer. Dette kan sammenlignes med det analoge vinkelmålet radian der vinkelen som omslutter en hel sirkel er 2Π radianer.

Answer 7

Tesla er en avledet SI-enhet for magnetisk flukstetthet, det vil si for styrken av et magnetfelt. Symbolet for tesla er T. Enheten er oppkalt etter den kroatisk-amerikanske fysikeren Nicola Tesla. I et magnetfelt er magnetisk flukstetthet, også kalt magnetisk induksjon, et mål på hvor sterkt et magnetisk felt er (se magnetisme). Innenfor et avgrenset areal beregnes den samlede magnetiske fluksen som produktet av den magnetiske flukstettheten og arealet. Omvendt blir flukstettheten beregnet som magnetisk fluks per arealenhet. Enheten for magnetisk fluks er weber, og da kan én tesla defineres som én weber (Wb) per kvadratmeter (m2). 1T=1Wbm2 Enheten kan også defineres ut fra loven om lorentzkraften. I følge denne loven vil en partikkel med en ladning på én coulomb (C) som passerer rett gjennom et magnetisk felt med en hastigheten på én meter (m) per sekund (s), bli utsatt for en kraft på én newton (N), når den magnetiske flukstettheten har en styrke på én tesla. Da blir: 1T=1N⋅sC⋅m Uttrykt med grunnenhetene i SI-systemet blir 1 T = 1 kg·A-1·s-2. En tesla tilsvarer 104 gauss (10 kGs) i CGS systemet, det vil si at 1 Gs = 100 μT.

Answer 8

Volt er avledet SI-enhet for elektrisk potensial, elektrisk spenning og elektromotorisk spenning. Symbolet for volt er V. En volt er lik spenningen mellom to punkter på en leder hvor det, når det går en konstant strøm på én ampere (A), utvikles en effekt på én watt (W) mellom punktene. Dette tilsvarer at resistansen mellom punktene er én ohm (Ω). Med symboler skrives dette 1 V = 1 W/A = Ω · A Volt ble i 1880-årene godkjent som praktisk enhet for spenning, lik 108 elektromagnetiske CGS-enheter (absolutt volt). Se også elektrisitet (måleenheter). Måleteknisk var denne størrelsen vanskelig å bestemme. Den 4. internasjonale elektriske kongress definerte derfor i 1893 internasjonal volt ved å fastlegge spenningen til Clarks element til 1,434 V. I 1911 ble Clarks element erstattet med westonelementet med spenning 1,0183 V ved 20 °C som normal. På grunn av forbedret måleteknikk vedtok CGPM i 1948 den definisjonen som nå brukes, og som er identisk med den opprinnelige definisjonen av absolutt volt. Westonelementets spenning var da bestemt til 1,018 64 V, slik at en internasjonal volt ble lik 1,000 33 V. Westonelementet ble fortsatt brukt som normal ved instrumentjustering. I 1988 godkjente CIPM ( se Generalkonferansen for mål og vekt) at volt fra 1990 måleteknisk skal være definert ved at den såkalte Josephson-konstanten KJ = 2e/h er satt lik 4,835 979 · 1014 Hz/V. Samtidig ble det vedtatt å fastlegge enheten for resistans, ohm, ved hjelp av von Klitzing-konstanten. Bestemmelsene forandrer ikke definisjonen av enhetene, men gir nøyaktigere verdier enn dem som kan fastlegges direkte fra definisjonene.

Answer 9

Watt er i fysikk målenheten for effekt, det vil si overført energi per tidsenhet. Watt er en avledet SI-enhet med symbol W. Én watt defineres slik: 1W=1kg⋅m2/s3=1J/s=1N⋅m/s Her er J symbol for joule, N symbol for newton, s for sekund, kg for kilogram og m for meter. Når det er snakk om elektrisk energi, er én watt den effekten som ytes når en strømstyrke på én ampere (A) flyter gjennom en elektrisk potensialforskjell på én volt (V). 1 W = 1 V · 1 A Historikk Watt ble foreslått i 1882 av den tyske ingeniøren Carl Wilhelm Siemens, som en praktisk enhet for elektrisk effekt. Den ble da satt lik 10⁷ erg per sekund. I 1890 ble enheten internasjonalt godkjent. Enheten har navn etter den skotske ingeniøren James Watt, som selv innførte hestekraft som teknisk enhet for effekt. 1 kW (kilowatt) = 1000 W = 1,36 hestekrefter Inntil 1948 skilte man mellom absolutt watt, som var definert ved de mekaniske enhetene for masse, lengde og tid (og er den enheten som nå brukes) og internasjonal watt, som var definert ved internasjonal volt og internasjonal ohm (se elektrisitet – målenheter). På samme måte som erg/s er CGS-enhet både for elektromagnetisk og mekanisk effekt, knytter watt elektriske og mekaniske enheter sammen i et felles enhetssystem, MKSA-systemet, som ble godkjent av CGPM i 1948 og som ligger til grunn for SI-systemet. Watt om varmeeffekt Watt brukes i dag også om varmeeffekt, for eksempel fra et varmeanlegg. Når avgitt effekt fra et kraftverk skal angis, kan det være et behov for å skille mellom produsert varme og elektrisitet. I den forbindelse er det etablert en internasjonal praksis for å bruke symbolene Wₜ for varmeeffekt, der indeksen t er avledet av termisk effekt, og symbolet Wₑ for elektrisk effekt. På norsk brukes også indeksen v, avledet av varmeeffekt. Dette skillet mellom varme og elektrisitet kan alternativt bli markert med en tilsvarende indeks på symbolet for den fysiske størrelsen effekt som er P. For eksempel kan 100 watt varme bli angitt som Pₜ = 100 W i stedet for P = 100 Wₜ. Sammen med SI-prefikser Enheten watt kan brukes sammen med SI-prefikser for å danne større og mindre enheter: Enhet Symbol Betydning kilowatt kW 10³ watt = tusen watt megawatt MW 10⁶ watt = tusen kilowatt gigawatt GW 10⁹ watt = million kilowatt terawatt TW 10¹² watt = milliard kilowatt milliwatt mW 10⁻³ watt = 0,001 watt mikrowatt μW 10⁻⁶ watt = 0,001 milliwatt nanowatt nW 10⁻⁹ watt = 0,001 mikrowatt pikowatt pW 10⁻¹² watt =0,001 nanowatt

Answer 10

Weber er en avledet SI-enhet for magnetisk fluks. Symbolet for weber er Wb. Enheten er oppkalt etter den tyske fysikeren Wilhelm Eduard Weber. Magnetisk fluks defineres som produktet av magnetisk flukstetthet og arealet av flaten som fluksen går gjennom. Når magnetisk flukstetthet angis i tesla (T) og arealet i kvadratmeter (m2) blir: 1 Wb = 1 T · m2 Weber kan også defineres ut fra Faradays lov, som sier at når den magnetiske fluksen gjennom en strømkrets forandres, induseres det en elektromotorisk spenning som er proporsjonal med den hastighet fluksen forandrer seg med. Størrelsen på en weber er satt slik at når det skjer en endring på en weber per sekund (s), induseres det en spenning på 1 volt (V). 1 Wb = 1 V · s

Answer 11

Ohm er en avledet SI-enhet for resistans (elektrisk motstand). Symbolet for ohm er Ω (stor omega), og enheten er oppkalt etter den tyske fysikeren Georg Simon Ohm. En ohm er definert som resistansen mellom to punkter på en leder når det ved en spenningsforskjell på en volt (V) mellom punktene går en strøm på en ampere (A) i lederen. Uttrykt i andre SI-enheter er: Ω=VA=1S=V2W Symbolet S står for siemens, som er SI-enheten for konduktans og W for watt, som er SI-enheten for effekt. Uttrykt i grunnenhetene i SI er: Ω=kg⋅m2s3⋅A2 der kg er kilogram, m er meter og s er sekund). Fra 1990 er internasjonal standard for måling av resistans fastsatt ved at von Klitzing-konstanten RK = h/e² (der h er Plancks konstant og e elementærladningen) er satt lik 25 812,807 Ω. Historikk Enheten ohm ble først foreslått av James Clerk Maxwell i 1868 som en praktisk enhet for resistans, lik resistansen i en kvikksølvsøyle med lengde 1 meter og tverrsnitt 1 kvadratmillimeter. Enheten tilsvarte omtrent 10⁹ elektromagnetiske CGS-enheter. I 1881 ble ohm = 10⁹ CGS-enheter godkjent av Den 1. internasjonale elektriske kongress som praktisk enhet for resistans (se målenheter for elektrisitet). Definisjonen gav en teoretisk verdi som var vanskelig å bestemme eksperimentelt. Som standard for måling av resistans fastsatte derfor Den 4. internasjonale elektriske kongress i 1893 en internasjonal ohm lik resistansen i en kvikksølvsøyle med tverrsnitt 1 kvadratmillimeter og lengde 1063 millimeter ved 0 grader celsius. Verdien skulle innenfor en usikkerhet på 10⁻⁴ stemme med den teoretiske, som ble kalt absolutt ohm. Med bedre måleteknikk ble det etter hvert påvist at den internasjonale ohm var 1,000495 ganger den absolutte. I 1946 vedtok Den internasjonale komité for mål og vekt (CIPM, se CGPM) at internasjonal ohm ikke lenger skulle brukes. Definisjonen som da ble vedtatt og som er gjengitt ovenfor, faller sammen med definisjonen av absolutt ohm. Forandringen gjorde det nødvendig å anskaffe nye standarder basert på nøyaktige målinger av ampere og volt. Som vanlige standarder bruktes spoler av manganintråd. Usikkerheten i standardene var av størrelse 10⁻⁶. Oppdagelsen av den kvantifiserte Hall-effekten (se Klaus von Klitzing) gjorde det mulig å foreta presise målinger av von Klitzing-konstanten direkte med meget stor reproduserbarhet, og å bruke den som referanse ved bestemmelse av resistans. Spenning kunne på lignende måte bestemmes ved den såkalte Josephsen-konstanten, KJ = 2h/e (se volt). Ved å sammenholde resultatene for målinger av RK og KJ kunne absoluttverdiene av dem fastlegges mye nøyaktigere enn det kunne gjøres ved direkte bestemmelse av ampere. I 1988 besluttet derfor CIPM at de beste verdiene for RK og KJ fra 1990 skulle benyttes ved godkjenning av målestandarder for ohm og volt. Usikkerheten i verdien av RK var regnet som mindre enn 2·10⁻⁷, og reproduserbarheten bedre enn 10⁻⁸. Den nye normalverdien for ohm var 1,000002 ganger den gamle. I vedtaket er det forutsatt at fastsettelsen av verdiene for RK og KJ ikke skal føre til noen endring i definisjonene av SI-enhetene, heller ikke i verdien av den magnetiske konstanten μ0, som inngår i definisjonen av ampere og dermed også av ohm og volt. Det er antatt at en endring av de vedtatte verdiene ikke blir aktuell i overskuelig fremtid.

Answer 12

299 792 458 m/s

Answer 13

4pi *10^-7 H/M

Answer 14

8.854*10^-12 F/m. Også lik en over tomromspermeabiliteten ganget med lysfargen i tomt rom i andre.

Answer 15

6.674*10^-11 Nm^2/kg^2

Answer 16

6.626*10^-34 Js

Answer 17

1.602*10^-19 C

Answer 18

Opprinnelig forestilte man seg elektronet som en skarpt avgrenset kule med en jevn ladningsfordeling, og man kunne av verdiene for e og m bestemme radien for en slik kule, den klassiske elektronradius = 2,8·10−15 meter, eller omtrent 1/10 000 av atomets radius.

Answer 19

Bohrradien er en fysisk konstant, som i størrelse er omtrent lik radien til den innerste elektronbanen i hydrogenatomet i sin grunntilstand. Symbolet for bohrradien er ao. Grunnlaget for å beregne bohrradien er atommodellen til den danske fysikeren Niels Bohr. Den fysiske størrelsen av bohrradien beregnes av CODATA, som i 2019 fastsatte den til: ao=ℏ/mecα=5,29177210903(80)⋅10−11meter(m) Her er ℏ – Diracs konstant, det vil si Plancks konstant dividert med 2π. me – elektronets masse c – lyshastigheten α – finstrukturkonstanten Verdien av bohrradien tilsvarer tilsvarer omtrent 52,9 pm eller 0,529 ångstrøm. Bohrs atommodell sier at elektronene går i en bane rundt atomkjernen med en bestemt avstand til kjernen, avhengig av deres energi. I dag regnes dette som en foreldet beskrivelse av atomets oppbygging. Likevel blir bohrradien benyttet som en hensiktsmessig lengdeenhet for beregninger i atomfysikken, blant annet fordi den står i et enkelt og naturlig forhold til andre fundamentale konstanter.

Answer 20

Rydbergkonstanten er en størrelse som brukes i atomfysikken i Rydbergs formel for å angi bølgetallet for spektrallinjer som tilhører samme spektralserie. Etter denne formelen er lysets bølgelengder λ gitt ved 1/λ=Z^2⋅R(1/n2−1/n21) der Z er atomnummeret, n og n1 er hele tall, n er karakteristisk for serien, mens n1 kan anta verdier større enn n. Konstanten R kalles Rydbergs konstant og er, bortsett fra en liten korreksjon for atomets masse, den samme for alle atomer, for hydrogen lik 10 973 731,77 m–1 og for et uendelig tungt atom lik 10 973 732 m–1. Rydbergkonstanten er oppkalt etter den svenske fysikeren Janne (Johannes) Rydberg (1854–1919).

Answer 21

Avogadrokonstanten (også kalt Avogadros konstant) er antall partikler i ett mol. Symbolet for avogadrokonstanten er NA. Konstanten er oppkalt etter den italienske fysikeren Amedeo Avogadro. Avogadrokonstanten følger av Avogadros lov som gjelder for ideale gasser. Etter denne loven vil alle gasser med samme volum, trykk og temperatur ha samme antall molekyler. Verdien av avogadrokonstanten fastsettes eksperimentelt av CODATA ut fra definisjonen av mol. I 2014 ble den beregnet til 6,022 140 857 (74) · 1023 mol-1. Standardavviket er gitt i parentes. Mol er en av grunnenhetene i SI-systemet. I 2018 bestemte Generalkonferansen for mål og vekt (CGPM) å redefinere grunnenhetene i SI-systemet slik at de alle kunne baseres på eksakte verdier av naturkonstanter. Ett mol ble da definert ut fra en endelig verdi av avogadrokonstanten som ble fastsatt til: NA = 6,022 140 76 · 1023 mol−1 (eksakt) Den nye verdien gjelder fra 20. mai 2019. En konsekvens av de nye definisjonene av grunnenhetene mol og kilogram er at avogadrokonstanten ikke lenger er eksakt lik det antall atomer som finnes i 12 gram av karbonisotopen 12C, men kun en svært god tilnærmet verdi for dette antallet.

Answer 22

Gasskonstant er en fysisk konstant i kjemi. Den inngår i tilstandsligningen for en idealgass. Symbolet for gasskonstanten er R, og tilstandsligningen er: PV = nRT Her er P trykket, n antall mol, V volumet og T temperaturen av gassen målt i kelvin (K). Tilstandsligningen er en god tilnærmelse for alle gasser dersom trykket er lavt nok, og dersom temperaturen er tilstrekkelig langt unna gassens kokepunkt. Gasskonstanten beregnes av CODATA, som i 2019 fastsatte den til: R = 8,314 462 618 ... J mol−1 K−1

Answer 23

Faradays konstant er den mengden elektrisitet (elektrisk ladning) som er nødvendig for å skille ut ett mol av et stoff fra en elektrolyttløsning. Symbolet for Faradays konstant er F, og navnet er hentet fra den britiske fysikeren Michael Faraday. Ladningen til et elektron kalles elementærladning (e), mens antall elektroner i ett mol er gitt av avogadrokonstanten (NA). Faradays konstant kan da fastsettes lik: F = e NA Verdien av Faradays konstant ble i 2014 beregnet av CODATA til: F = 96 485,332 89(59) coulomb/mol (C/mol) Standardavviket er gitt i parentes. Den foreldede enheten faraday tilsvarte verdien av Faradays konstant, og ble avrundet til 96 500 coulomb. I 2018 bestemte Generalkonferansen for mål og vekt (CGPM) å redefinere grunnenhetene i SI-systemet, slik at de alle kunne baseres på eksakte verdier av naturkonstanter. I den forbindelse ble verdiene av avogadrokonstanten og elementærladningen endret til: NA = 6,022 140 76 × 1023 mol−1 (eksakt) e = 1,602 176 634 × 10−19 coulomb (eksakt) De nye verdiene gjelder fra 20. mai 2019, og Faradays konstant blir da: F = 96 485,332 123 310 018 4 C/mol (eksakt)

Answer 24

Boltzmanns konstant er en fysisk konstant som knytter energi på partikkelnivå til temperatur. Symbolet for Boltzmanns konstant er k. Konstanten har fått navn etter den østerrikske fysikeren Ludwig Boltzmann og er gitt av forholdet mellom gasskonstanten R og avogadrokonstanten NA: k = R/NA Boltzmanns konstant beregnes av CODATA, som i 2017 justerte den til 1,380 649 03 (51) × 10−23 joule per kelvin (J/K). Standardavviket er angitt i parentes. Enheten for Boltzmanns konstant viser at konstanten har samme dimensjon som entropi (energi dividert med temperatur). Konstanten er en fundamental størrelse i statistisk mekanikk og termodynamikk og kan ses på som en bro mellom fysikk på makronivå og mikronivå. Fastsatt verdi: Verdien av Boltzmanns konstant har vært avhengig av definisjonen av kelvin, men i et møte den 16. november 2018 vedtok Generalkonferansen for mål og vekt (CGPM) å redefinere grunnenhetene i SI-systemet, slik at de alle kan knyttes til fysiske konstanter. Enheten kelvin skal da defineres med utgangspunkt i en eksakt verdi av Boltzmanns konstant, som av CGPM er fastsatt til: K = 1,380 649 × 10−23 J/K (eksakt) Den nye definisjonen av kelvin gjelder fra 20. mai 2019.

Answer 25

2.426*10^-12 m

Answer 26

Trigonometri er en del av matematikken som opprinnelig tok for seg måling av trekanter. Grunnlaget for trigonometri er de trigonometriske funksjonene. Trigonometriske funksjoner er de matematiske funksjonene sinus, cosinus, tangens, sekans, cosekans og cotangens. I tillegg er det de inverse funksjonene (arcusfunksjonene) for alle disse, det vil si arcsin, arccos, arctan og så videre.

Answer 27

Hyperbolske funksjoner er en rekke matematiske funksjoner som har en del til felles med de trigonometriske funksjonene. De hyperbolske funksjonene er sinh (sinus hyperbolicus) cosh (cosinus hyperbolicus) tanh (tangens hyperbolicus) coth (cotangens hyperbolicus) De hyperbolske funksjonene har egenskaper som er analoge med de trigonometriske funksjonene. På samme måte som de trigonometriske funksjonene sinx og cosx kan brukes til å parametrisere en sirkel, kan de hyperbolske funksjonene sinhx og coshx parametrisere en hyperbel. Til for eksempel sinx svarer den hyperbolske funksjon sinhx. De hyperbolske funksjonene kan avledes av de trigonometriske funksjoner ved relasjonene sin(ix)=isinhx, cos(ix)=coshx, hvor i betegner kvadratroten av minus en.

Answer 28

Driv eller bevegelsesmengde

Answer 29

Integralet av kraftenspåvirkning over et tidsinterval.

Answer 30

Drivmoment eller bevegelsesmengdemoment (moment of momentum). L = r x mv

Answer 31

Effektivt endringen i spinn

Answer 32

Dreiemoment. T = r x F. "Kraft ganget med arm"

Answer 33

Treghetsmoment er i fysikken et uttrykk for en gjenstands motstand mot å få rotasjonshastigheten endret. Integraler av r i andre ganget masselementet dm.

Answer 34

1 bar = 100 kPa

Answer 35

1 atm = 101 325 Pa

Answer 36

1 Torr = 133 322 Pa

Answer 37

Egenskap for et punkt i et fluid. I et fluid i likevekt er den algebraiske (skalare) verdien av trykket mot et punkt på overflaten av et legeme uavhengig av flatens orientering i rommet. Denne algebraiske verdien er lik det hydrostatiske trykket.

Answer 38

Forholdstallet mellom lengdetøyning og breddekontraksjon.

Answer 39

Young, Shear og Bulk Modulus of elasticity, rigidity og compression

Answer 40

Energitransport som skyldes en temperaturgradient

Answer 41

Varme plus arbeid.

Answer 42

Entalpi er eit omgrep innan kjemi og termodynamikk som seier noko om mengda varme i eit system. Entalpi er ein termodynamisk tilstandsfunksjon med symbol H. Entalpifunksjonen blir definert slik: H = U + PV Her står U for den indre energien til systemet, P for trykket og V for volumet av systemet. Bruk Entalpifunksjonen blir brukt særleg ved berekningar av prosessar der trykket blir halde konstant, som ved ein faseovergang (smelting, frysing, fordamping, kondensasjon) eller ein kjemisk reaksjon. For ein faseovergang som smelting er forandringa i entalpi, ΔH,lik smeltevarmen, eventuelt fordampingsvarmen. For ein kjemisk reaksjon blir ofte danningsentalpienoppgitt. Eit døme er danningsentalpien for vatn: H2(g) + ½O2(g) → H2O(l) ΔH0f = −286 kJ/mol Her står f for formation, det engelske ordet for danning. Ein negativ verdi for entalpiforandringa viser at det i denne reaksjonen blir frigjort energi.

Answer 43

Gibbs fri energi er et mål for den delen av energien i en kjemisk reaksjon som er tilgjengelig for å utføre arbeid. Gibbs fri energi forkortes til G i ligninger og formler. G er definert ved ligningen G = H – TS Her er H systemets entalpi, T er temperaturen, målt i kelvin, og S er systemets entropi. H er totalenergien, og TS er den delen av energien som ikke er tilgjengelig for å utføre arbeid. Gibbs fri energi er en sentral størrelse i termodynamikken. Bruk i kjemien Gibbs fri energi har stor betydning innen kjemien, spesielt på formen: ΔG = ΔH – TΔS Her er symbolet Δ, delta, symbolet på endring. ΔG er forskjellen på G før og etter en prosess, og tilsvarende er ΔH endringen i entalpi og ΔS endringen i entropi. Her forutsettes at temperaturen og trykket er det samme før og etter prosessen. For en spontan prosess er ΔG < 0. For en kjemisk reaksjon i likevekt er ΔG = 0. Standard dannelses-gibbsenergi for kjemiske forbindelser (ΔGof) er gitt i tabeller. Fra tabellverdiene kan ΔGo for en reaksjon beregnes. Likevektskonstanten K for en reaksjon representerer forholdet mellom konsentrasjonene av produkter og reaktanter når reaksjonen er i likevekt, og denne kan beregnes fra ligningen ΔGo = – RTlnK Her er R gasskonstanten. Cellespenningen E kan beregnes ut fra følgende uttrykk: E = –ΔG/nF Her er F faradaykonstanten. Disse sammenhengene gjør Gibbs fri energi til en av de nyttigste og mest anvendte størrelser i kjemien.

Answer 44

Kjemisk potensial er mengden fri energi for et stoff som er tilgjengelig for å utføre arbeid. Det kjemiske potensialet er et relativt mål, det vil si at det må uttrykkes relativt til et referansenivå, på samme måte som redokspotensial og gravitasjonspotensial. Målenheten for kjemisk potensial og evne til å utføre arbeid er joule per mol. Alle livsprosessene i levende organismer er koblet til forandring i energi. Komponenter Komponentene i kjemisk potensial (µ) med referansepotensial µ* er: µ = µ* + RTln a + VP + zFE + mgh RTln a er effekten av oppløste stoffer på det kjemiske potensial av stoffet. R er gasskonstanten 8,314 J mol-1 K-1 T er absolutt temperatur målt i kelvin (K) ln er den naturlige logaritmen med grunntall e a er aktiviteten som under ideelle betingelser er lik konsentrasjonen av stoffet VP er effekten av trykk og volum på det kjemiske potensialet, hvor V er partielt molart volum og P er trykk Leddet zFE angir effekt av elektrisk ladning, hvor F er faradaykonstanten, E er spenning og elektrisk potensial og z er ladning Effekten av tyngekraft og høyde er gitt ved leddet mgh, hvor g er gravitasjonskonstanten, h er høyden målt i meter, og m er massen til et mol Aktivitetskoeffisient Sammenhengen mellom konsentrasjon (c) og aktivitet (a) er gitt ved en aktivitetskoeffisient γ, hvor a = γc (Debye-Hückels teori). Denne energien utnyttes i osmosekraftverk, hvor rent vann utfører arbeid når vannet passerer over en semipermeabel membran og inn i en saltløsning. Gibbs fri energi Gibbs fri energi (ΔG) er energi som er tilgjengelig for å utføre arbeid. Den frie energien som ligger lagret i en konsentrasjonsgradient av uladete oppløste stoffer, kan uttrykkes som ΔG = – RTln c2/c1 hvor c1 og c2 er konsentrasjonen av oppløste stoffer i to kompartementer som er atskilt av en semipermeabel membran. Er c2 større enn c1 blir logaritmen til forholdet større enn null, det vil si at ΔG blir negativ. Hvis ΔG er negativ, vil det si at reaksjonen kan skje med frigivelse av energi, en eksoterm reaksjon. For spontane prosesser minsker Gibbs energi ved konstant trykk og temperatur, og reduksjonen er lik maksimal mengde energi som er tilgjengelig for å utføre arbeid. Det at reaksjonen er eksoterm, betyr ikke nødvendigvis at den skjer raskt. Diamant blir omdannet til grafitt i en eksoterm reaksjon, men den skjer meget sakte. Den motsatte reaksjonen, hvor grafitt blir omdannet til diamant, krever høyt trykk og temperatur. Hvis ΔG er positiv, må det tilføres energi for å få en reaksjon i systemet, en endoterm reaksjon. Gibbs energi kan relateres til likevektskonstanten K ΔG = −RTlnK Trykk, volum og kjemisk potensial VP er effekten av trykk og volum på det kjemiske potensialet hvor P er trykk, men det er vanlig å angi P som forskjellen mellom atmosfæretrykk og det aktuelle trykk. V er partielt molart volum, det vil si volumet som et mol av stoffet inntar. Trykk kan utføre arbeid. Temperaturen påvirker Gibbs energi for en ideell gass (Gibbs-Helmholtz-ligningen). Elektrisk ladning og kjemisk potensial Leddet zFE angir effekt av elektrisk ladning, hvor F er faradaykonstanten, det vil si ladningen til ett mol protoner eller elektroner, altså 96490 coulomb mol-1 = 96490 J mol-1 V-1. E er spenning og elektrisk potensial, z er ladning. z = 1 for enverdige ioner, z= 2 for toverdige ioner og så videre. For et elektron blir z = −1. Det er mye potensiell energi i ladningsforskjeller. Kjemisk energi kan bli omdannet til elektrisk energi. Det er en ladningsseparasjon og elektrisk potensialforskjell over cellemembraner bestående av et dobbeltlag med fosfolipider, tykkelse cirka 7 – 10 nanometer (nm), noe som gir svært stor spenningsforskjell per cm. Membranpotensialet gir et mål på størrelsen av den elektrokjemisk gradienten over en cellemembran, en elektrisk gradient produsert av ektrogene pumper og en kjemisk konsentrasjonsgradient som skyldes diffusjon av ioner gjennom ionekanaler fra høy konsentrasjon til lav konsentrasjon, og som lager et diffusjonspotensial. Det elektrokjemisk potensial i litiumion batteri forklarer hvorfor en elektrisk bil kan kjøre langt sammenlignet med mengden fossilt drivstoff som trengs for å kjøre den samme distansen. Dette forklarer hvorfor ladningsforskjeller over cellemembraner, eller elektrisitet kan brukes til å utføre arbeid. Siden z for vann er lik 0, kan dette leddet utelates når vi snakker om kjemisk potensial for vann. Hvis det er ioner som beveger seg, blir Gibbs fri energi lik: ΔG = −nFΔE hvor n er ladningen til ionet, F er faradaykonstanten og ΔE er membranpotensialet med samme fortegn som ladningen av ionet. Elektrontransport er fundamentalt for alt liv i respirasjon og fotosyntese, og endringen i elektrisk energi ved å flytte ett mol elektroner er ΔG = −nFΔE . Gibbs energi er proporsjonalt med forskjellen i elektrisk potensial ΔE. Hvis elektroner forflytter seg mot mer positivt elektrisk potensial hvor ΔE er større enn null (ΔE > 0), så blir ΔG negativ og det blir frigitt energi. Det er dette som skjer når elektroner faller nedover en redoksskala i fotosyntesens elektrontransport fra et mer negativt redokspotensial til et mer positivt redokspotensial. På den annen side, når ΔE < 0, så blir ΔG positiv og det må tilføres energi for at reaksjonen skal skje. I fotosyntesen trengs det for eksempel lysenergi for å flytte elektroner fra redokspotensialet til vann til redokspotensialet for eksitert reaksjonssenterklorofyll. Denne forklarer hvorfor plantene må ha to fotosystemer for å flytte elektroner fra vann til NADPH i fotosyntesen, mens fotosyntetiske bakterier, unntatt blågrønnbakteriene, klarer seg med ett fotosystem. Tyngdekraft, høyde og kjemisk potensial Effekten av tyngekraft og høyde er gitt ved leddet mgh, hvor g er gravitasjonskonstanten 9,806 m s−2; h er høyden målt i meter, og m er massen til et mol. Høydeleddet for det kjemiske potensialet for vann forklarer hvorfor høydeforskjeller for vann kan utnyttes i et vannkraftverk. Atmosfæretrykket, som er lik cirka 0,1 megapascal (MPa) kan holde oppe en vannsøyle på 10,3 meter, tilsvarende 760 millimeter kvikksølv (Hg). Det betyr at en vannpumpe som opererer med atmosfæretrykk, ikke klarer å løfte vann høyere enn 10,3 meter. Vannpotensial er kjemisk potensial dividert på molvolumet for vann En liter vann inneholder 55,5 mol, og molvolumet for vann er 18 milliliter (cm3) per mol. Vannpotensial er et viktig begrep for å kunne forklare vanntransport i planter. Ved regnetrikset å dividere joule per mol med m3 per mol, får vannpotensial måleenheten newton per kvadratmeter (N/m2), det vil si trykk målt i pascal (Pa). En pascal vil si en newton per kvadratmeter. 1 Pa = 1 N m−2 = 1J m−3 = 1 kg m−1 s−2. Det kjemiske potensialet kan bli brukt til å utlede Nernst-ligningen.

Answer 45

Entropi er et mål for uorden i både fysikk og kjemi. Det er en sentral størrelse i termodynamikk ved siden av arbeid og energi. Opprinnelig ble entropi definert på makronivå. Senere ble entropi definert på grunnlag av en beskrivelse av stoffene på mikronivå. Definisjon på makronivå Entropi (symbol S) er en tilstandsfunksjon for et system (se termokjemi). Hvis to reservoarer for energi har forskjellig temperatur og kommer i kontakt med hverandre, får man en energitransport fra det varmeste til det kaldeste reservoaret. Den energien som transporteres, kalles varme. Ved en slik prosess vil begge reservoarene endre entropi. Entropiendringen i ett av reservoarene er definert som avgitt (eller mottatt) varme dividert med reservoarets absolutte temperatur. Hvis varmen Q går ut av det varmeste reservoaret, som har temperaturen T1, får det et entropitap ΔS1 = Q/T1. Den samme varmen Q går inn i det kaldeste reservoaret, som har temperaturen T2, og dette får da en entropiøkning ΔS2 = Q/T2. Siden T1 er større enn T2, blir entropiøkningen til reservoaret som mottar varme, større enn entropiminskningen til reservoaret som avgir varme. Det blir derfor en økning i den totale entropi S: ΔS = Q/T2 – Q/T1 > 0 da T2 < T1 Da varme i alle naturlige prosesser alltid går fra steder med høyere temperatur til steder med lavere temperatur, og ikke omvendt, vil alle varmeoverføringer føre til stadig økende entropi i universet. Dette kalles varmelærens 2. lov. Ifølge denne loven eksisterer ingen fysiske prosesser som kan gjøre at entropien til isolerte systemer avtar. Definisjon på mikronivå Ludwig Boltzmann knyttet begrepet entropi sammen med sannsynlighet, og viste at en økning i entropien er ensbetydende med at et system går fra en makroskopisk tilstand med mindre sannsynlighet til en tilstand med større sannsynlighet. Han viste også at entropien S, slik den var definert av Clausius, er lik den naturlige logaritmen til antall mulige mikroskopiske tilstander w for systemet (antall ulike molekylære arrangementer som gir samme makroskopiske tilstand) multiplisert med en konstant k, som kalles boltzmannkonstanten: S = k·ln w. Termodynamikkens 2. hovedsetning er da et uttrykk for at alle prosesser i isolerte systemer går fra en tilstand med mindre sannsynlighet til en tilstand med større sannsynlighet. Praktiske konsekvenser Entropi er av stor betydning ved tekniske anvendelser av varmelæren, og varmelærens 2. lov har viktige konsekvenser når det gjelder konstruksjon av maskiner. Maskiner med størst virkningsgrad gir minst økning av den samlede entropien. Entropiendring per kilogram og per grad er målt for mange stoffer og satt opp i tabeller som brukes ved konstruksjon av varmekraftmaskiner, motorer, kjøleskap, frysebokser og lignende. Entropi og informasjon Når et system prepareres, slik at ulike deler av systemet har forskjellig temperatur, har man mer informasjon om systemet enn når det er i temperaturlikevekt. En utvikling av systemet mot temperaturlikevekt gir økende entropi og innebærer samtidig at man taper informasjon om systemet. Den franske fysikeren Léon Brillouin tolket derfor entropi som et mål for manglende informasjon om et system. Termodynamikkens 2. hovedsetning kan da oppfattes som et uttrykk for at alle fysiske prosesser i et isolert system fører til tap av informasjon om systemet. Se også informasjonsteori. Entropi og tid For å understreke sammenhengen mellom entropiøkning og tidens retning, har den britiske astrofysiker Arthur Stanley Eddington innført betegnelsen «tidens pil» for entropien. De fleste lover i fysikken sier ingenting om hvilken vei en prosess går. Beskrivelsen av en kastebane er for eksempel den samme begge veier; tidsforløpet kan gjerne gå bakover. Termodynamikkens 2. hovedsetning sier imidlertid at alle prosesser går en slik vei at universets entropi øker. Varmedød Det knytter seg betydelig filosofisk interesse til termodynamikkens 2. hovedsetning, fordi den gir uttrykk for at alle termodynamiske prosesser medfører en temperaturutjevning. Disse prosessene må derfor opphøre når temperaturen alle steder er blitt den samme, det vil si når entropien har nådd sitt maksimum (varmedød). Det har blitt fremsatt en rekke hypoteser om prosesser hvor denne hovedsetningen ikke skulle gjelde. Blant annet har man tenkt seg at biologiske prosesser kunne bryte med setningen, men man har til nå ingen grunn for en slik antagelse. Historie Entropibegrepet ble innført av den tyske fysikeren Rudolph Clausius i 1865 for å gi en systematisk sammenfatning av flere generasjoners forskning omkring dampmaskiner og termodynamikkens 2. hovedsetning. Den statistiske betydningen av entropi ble innført av den østerrikske fysikeren Ludwig Boltzmann i 1872. Han trodde på atomer i en tid hvor mange fysikere ikke gjorde det. Det var en belastning for ham, og han endte med å ta sitt liv i 1906, tragisk nok, like før atomer ble akseptert av alle.

Answer 46

Latent varme er energi som er bundet opp i vanndamp. Denne energien kan frigjøres gjennom kondensasjon. For eksempel vil kondensasjon av 15 gram vanndamp frigjøre like mye energi som forbrenning av cirka 1 gram bensin. Effekter på værsystemer Hvis energien frigjøres gjennom kondensasjon, vil det sette i gang sterkere opp- og nedadgående strømmer (vertikalbevegelser) i lufta. Latent varme frigjøres når luft stiger og avkjøles, slik at vanndampen fortettes (kondenseres) til vanndråper og eventuelt iskrystaller. Da tilføres den oppstigende lufta varme, og lufta blir lettere og stiger enda raskere. Lufta får altså et ekstra dytt oppover der den allerede stiger. Dette fører igjen til at luftstrømmene inn mot nedbørområdet i de lavere luftlag blir sterkere, det vil si at vinden øker i styrke på grunn av den frigjorte latente varmen. Disse vindene i lavere luftlag har med seg mer vanndamp som igjen løftes opp, fortettes og øker bevegelsen ytterligere. Eksempel fra dagliglivet Vi har alle erfaringer med latent varme i hverdagen, gjerne uten at vi er klar over det. Hvis du for eksempel er i en badstu og kaster vann på ovnen, så vil den økte vanndampen i den varme lufta kondensere på huden din og frigjøre latent varme slik at du varmes enda mer opp. I en badstu med tørr luft vil svette på kroppen fordampe, en prosess som krever energi og gjør at kroppen kjøles ned. Eksempel fra meteorologi Et lavtrykk i Nordsjøen kan strekke seg fra London til Bergen, altså har det en radius på cirka 500 kilometer. Hvis lavtrykket gir fra seg 15 millimeter regn på 24 timer, inneholdt det hele 12 billioner kilogram vann. Den energimengden som var bundet i lavtrykket som latent varme og nå frigjøres i løpet av et døgn, er da omtrent 19 trillioner joule. Til sammenligning var (ifølge Statistisk sentralbyrå) hele Norges totale energiproduksjon i 2016 mindre enn halvparten av dette, med omtrent 9 trillioner joule. Store tall kan være vanskelig å forholde seg til. Det som er viktig å ta med seg fra eksempelet over, er at dette er varme som frigjøres i forbindelse med nedbør i et lavtrykk. For oss i Norge er det interessant fordi de fleste lavtrykkene kommer fra andre siden av Atlanterhavet og dermed tilfører varme til oss, selv om det da er skyet vær og regn. Om sommeren er ikke dette like interessant som i vinterhalvåret. Årsaken er at lavtrykkene som kommer til Norge om sommeren, er færre og svakere enn i vinterhalvåret, og fordi stråling fra sola er viktigere for varm luft i Norge om sommeren enn det lavtrykkene er.

Answer 47

Varmekapasitet er varmen som kreves for å heve temperaturen til et stoff med en grad kelvin. Varmekapasitet er et mål på hvor stor økning i temperatur et stoff kan få ved å tilføre det en viss mengde energi. På molekylært nivå forteller varmekapasiteten oss noe om antall frihetsgrader til atomene eller molekylene i et stoff. Varmekapasitet måles med et kalorimeter. Det var den skotske naturvitenskapsmannen Joseph Black som først gjorde systematiske undersøkelser av stoffers varmekapasitet på 1700-tallet. Varmekapasitet har siden vist seg å være et svært nyttig begrep for å forstå en rekke industrielle og naturlige prosesser. Definisjon Dersom man tilfører varmen Δq til et stoff, vil temperaturen til stoffet øke med ΔT. Varmekapasitet er definert som C=ΔqΔT Siden varme er energi og har enhet joule, mens temperatur har enhet kelvin, vil varmekapasitet ha enhet joule per kelvin, altså J/K eller JK-1. Siden forandringen i temperatur er den samme i grader kelvin og grader celsius (°C), skriver man ofte enheten som J/°C. Fra ligningen ser vi at dersom temperaturen øker med en grad kelvin (celsius) ved en tilført varme Δq, så vil varmekapasiteten være C=Δq/(1 K). Varmekapasiteten C har i dette tilfellet samme tallverdi som den tilførte varmen Δq, og man sier derfor at varmekapasitet er varmen som kreves for å heve temperaturen til et stoff med en grad kelvin. Spesifikk varmekapasitet Zoom inn Vann har den største spesifikke varmekapasiteten av de stoffene vi møter i hverdagen. Ved 20 °C er den 4184 Jkg-1K-1. Lars Egil Helseth. Lisens: CC BY SA 3.0 Varmekapasiteten til et materiale øker jo større masse stoffet har. I mange sammenhenger er man interessert i et uttrykk for varmekapasitet per kilogram stoff. Den spesifikke varmekapasiteten er definert som varmekapasitet dividert med stoffets masse m, og kan skrives som Cm=C/m I SI-systemet har spesifikk varmekapasitet enheten joule per kelvin og per kg, det vil si J/(K·kg). Man finner også spesifikk varmekapasitet angitt i J/(°C·kg). Tabellen nedenfor viser den spesifikke varmekapasiteten til en del vanlige stoffer ved konstant trykk og temperatur 20 grader celsius (°C). Tallene er gitt i stigende rekkefølge, og med noen unntak ser man at den spesifikke varmekapasiteten øker når massetettheten avtar. Det er også verdt å merke seg at den spesifikke varmekapasiteten forandrer seg når stoffet skifter aggregattilstand. For eksempel vil is ha spesifikk varmekapasitet 2090 J/(K·kg), mens vann ved 20 °C har 4184 J/(K·kg).

Answer 48

Varme gjennom en flate per tid

Answer 49

Forholdet mellom spredt lydeffekter og innfallende lydeffekt.

Answer 50

Tiden det tar for den midlere energitettheten i et rom å avta til 10^-6 av den opprinnelige verdien, det vil si å falle med 60 dB etter at lydkilden er stoppet.

Answer 51

Fluks ut fra et punkt i en kilde dividert med flatelementet om punktet.

Answer 52

Fluks inn mot et punkt dividert med flateelementet om punktet.

Answer 53

Energi, partikkeltall, lysmengde o.a. inn mot en liten kule omkring punktet dividert med arealet av storsirkelen i kula.

Answer 54

Forholdet mellom utstrålingstetthetene fra en termostråler og en fullstråler (et svart legeme) med samme temperatur. Indeks B står for black body.

Answer 55

Et grunnstoff er et atomslag med spesifisert protontall

Answer 56

Et nuklide er et atomslag med spesifisert protontall og nukleontall.

Answer 57

Nuklider med samme nukleontall

Answer 58

Nuklider med samme protontall

Answer 59

Antall dissosierte molekyler (partikler) per totalt molekyltall

Answer 60

Vi har kvantetall for banespinn (orbital angular momentum), egenspinn (spin angular momentum), totalspinn (total angular momentum), kjernespinn (nuclear spin), hyperfinstruktur (hyperfine structure), hovedkvantetall (principal), magnetisk (magnetic)

Answer 61

Bohrmagneton er en fysisk konstant, som brukes som en praktisk enhet for det magnetisk felt fra et atom. Konstanten er oppkalt etter den danske fysikeren Niels Bohr. Symbolet for bohrmagneton er µB. Verdien av bohrmagneton er lik det magnetiske moment til et omkretsende elektron med et drivmoment (se spinn) på én redusert Planck-konstant (ℏ). Den fysiske størrelsen av bohrmagneton blir beregnet av CODATA, som i 2019 fastsatte den til: µB = eℏ/2me = 9,274 010 0783(28) · 10⁻²⁴ J T⁻¹ Her er: e – elementærladningen me – elektronets masse ℏ – den reduserte Planck-konstanten, det vil si Plancks konstant dividert med 2π.

Answer 62

Gyromagnetisk forhold er forholdet mellom det magnetiske momentet for et atomært system og systemets spinn. SI-enheten for det gyromagnetiske forhold er coulomb per kilogram. Det gyromagnetiske forholdet til en partikkel med ladning q og masse m er g q/2m. Størrelsen g kalles den gyromagnetiske faktor og er en karakteristisk konstant for en partikkel eller et system av partikler. For elektronet er g lik –2,0023, for protonet 5,586 og for nøytronet –3,827. Elektronets gyromagnetiske forhold er –1,76·1011C/kg.

Answer 63

Larmorpresesjon er et fenomen i fysikken. Det er rotasjonen til et magnetisk moment rundt et påtrykt magnetisk felt. Presesjonen er karakterisert av larmorvinkelfrekvensen ωL. Beskrivelse En partikkel som har både elektrisk ladning og spinn, vil også ha et magnetisk moment μ. Dersom en slik partikkel befinner seg i et homogent magnetisk felt B som ikke er rettet langs μ (se figur) vil det magnetiske momentet rotere (presesere) rundt B. Presesjonen beskrives kvantitativt av larmorvinkelfrekvensen, som i klassisk fysikk er gitt av ωL = e · B/2m, hvor e er partikkelens ladning, m dens masse og B er feltets magnetiske flukstetthet (styrken av magnetfeltet). Presesjonsbevegelsen er i styrke og retning bestemt av dreiemomentet τ = μ x B som magnetfeltet utøver på det magnetiske momentet. Larmorpresesjon er karakteristisk for elektrisk ladede partikler som har en banedreieimpuls og/eller et kvantemekanisk spinn når et ytre magnetisk felt påtrykkes. Betydning for atomer Studiet av larmorbevegelsen har hatt stor betydning for forståelsen av atomenes oppbygning. Når elektronenes omløpsfrekvens forandrer seg som følge av at atomene påvirkes av et magnetfelt, forandrer også elektronenes energi seg, og spektrallinjene, som angir forskjellen mellom to energinivåer, forskyves og splittes opp. Denne oppsplittingen, zeemaneffekten, var en av de første indikasjonene på at atomene inneholder elektroner i bevegelse. Undersøkelser av effekten og bestemmelse av larmorfrekvensen fikk betydning for utviklingen av atomfysikken på begynnelsen av 1900-tallet, og senere også for forståelsen av og bestemmelser av elektronenes og atomkjernenes egenspinn.

Answer 64

For innfallende partikkel i targets referansesystem er det den kinetiske energien som svarer til resonans for en kjernereaksjon.

Answer 65

Sannsynligheten for at en spesifisert prosess skal finne sted i et spesifisert target (en blink) med en spesifisert type innfallende partikler med spesifisert energi, dividert med innfallende partikkelfluens. Prosesstypene kan man indikere ved lav høyreindeks, f.eks. absorpsjonstverrsnitt.