Fyzika mikrosvěta

Question 1

Jaký je průměr obalu atomu?

Answer 1

0,1nm (10^-10)

Question 2

Kolikrát menší je jádro atomu než jeho obal?

Answer 2

100 000x

10^-15

Question 3

Která elementární částice atomu je nejtěžší?

Answer 3

neutron

m=1,675x10^-27

Question 4

Jaká je hmotnost protonu?

Answer 4

mp = 1,673x10^-27

Question 5

Která elementární částice je nejlehčí?

Answer 5

elektron

me = 9,11x10^-31

Question 6

Jakým vztahem se vypočítá poloměr jádra atomu a co znamená?

Answer 6

R = Ro x A^1/3

Ro je konstanta = 1,3x10^-15
A = nukleonové číslo (to nahoře)

4 He - 4 = nukleonové číslo - počet částic v 2 jádře, 2 = počet protonů v jádře

Question 7

Jaké jsou kroky určování hustoty jádra?

Answer 7

1) určení poloměru jádra
2) určení objemu jádra
3) určení hustoty z váhy a objemu

Jádro má kulovitý tvar -> V=4/3 pí x r ^3

Question 8

Co je to alfa-částice

Answer 8

jádro Helia

Question 9

Jaká síla vzniká mezi tělesy se stejným nábojem?

Answer 9

Síla elektrická (Fe) - Coulombův zákon

Fe = 1/4píε x Q1Q2/r^2

Question 10

Jak se vypočítá permitivita?

Answer 10

ε = εr x εo

ε (permitivita) = relativní permitivita x ε0 (=8,854·10-12)

jednotka = C^2 x N^-1 x m^-2

Question 11

Jaké síly drží jádro pohromadě?

Answer 11

jaderné síly

Question 12

Jaký je náboj protonu?

Answer 12

1,602x10^-19 C

Question 13

Kdy a jak byl objeven elektron?

Answer 13

1897, J.J. Thompson, při studiu katodového záření

Question 14

Jaká záření vznikají ve vakuové trubici?

Answer 14

anodový sloupec (téměř celý objem trubice, růžové, vzniká přecházením atomů)
katodové světlo (modré světlo pouze kolem katody, tlak pod 100kPa)

Question 15

Na jakém principu funguje vakuové trubice?

Answer 15

Odsání vzduchu - snížený tlak - velká energie částice - přeměna el. energie na světelnou - na K- dopadají urychlené ionty (katodové světlo) a vznikají elektrony, které se pohybují k anodě (anodový sloupec)

Question 16

V čem spočívá milikenův pokus?

Answer 16

mezi 2 elektrodami je aerosol (kapičky oleje), na které dopadá RTG záření (vzniká záporný elektrický náboj)
Tíhová síla (Fg) je táhne dolů a Fe nahoru - aerosol volně levituje v prostoru.

Podle pokusu vznikl 1. - pudinkový model atomu

Elektrický náboj je kvantován -> Q = n . e

Question 17

Jak vypadá pudinkový model atomu?

Answer 17

Atomová kladně nabitá hmota, ve které plavou záporně nabité elektrony

Question 18

Kdo a kdy objevil proton?

Answer 18

1911, Rutherford při experimentu s alfa-částicemi

Question 19

V čem spočíval Rutherfordův experiment?

Answer 19

Z hlavně vystřeloval alfa-částice na tenkou hliníkovou fólii a pomocí lupy zkoumal, kam se odráží. Zjistil, že některé částice se odráží dokonce zpátky - atom není vyplněn kladnou hmotou, ale má malé kladné jádro

Vznikl tak Rutherfordův - planetární model atomu

Jádro je podle něj velmi malé ale velmi hmotné

Question 20

Jaký byl 3. a 4. model atomu?

Answer 20

3. • Niels Bohr a jeho model atomu
4. • kvantově-mechanický model atomu

Question 21

Kdo a kdy objevil neutron?

Answer 21

1932, Chadwick při odstřelování berylia alfa-částicemi

V mlhové komoře sledoval dráhy, jediný neutron jel rovně

elektron v mg. poli rotuje

Question 22

Jak probíhá dynamické měření hmotnosti?

Answer 22

Kladně nabitá částice se umístí do el. pole a urychlí

použití pravidla levé ruky

m = (B . q . R)/v (q(intenzita el.pole) . U(napětí) = Ek

Question 23

Kdy byla poprvé představena kvantová fyzika společnosti?

Answer 23

14. prosince 1900 Maxem Planckem

měl první přednášku na toto téma

Question 24

Proč vznikla kvantová hypotéza?

Answer 24

Nedařilo se fyzikálně popsat záření absolutně černého tělesa

Question 25

Vysvětli absolutně černé těleso.

Answer 25

= těleso, které má rovnováhu mezi emisí (vyzařování) a absorpcí (vstřebáváním) všech záření různých vlnových délek

= naše Slunce a všechny hvězdy

Za určitý čas stejné množství záření pohltí a stejné množství vyzáří (podobný vztah jako u syté páry)

Question 26

Pomocí čeho Max Planck zkoumal A.Č.T.?

Answer 26

Pomocí duté litinové krychle z litinových desek, ve které byl malý otvor na měření teploty, vlnové délky lambda a intenzity záření [W/m^3]

Question 27

Jak se mění intenzita záření při dané vlnové délce v závislosti na teplotě?

Answer 27

Čím vyšší teplota, tím vyšší vyzařování energie

Question 28

Vysvětli kvantovou hypotézu.

Answer 28

Energie je kvantována - existuje nejmenší množství energie (=elektromagnetické kvantum) a její násobky

Question 29

Jak se vypočítá energie 1 kvanta?

Answer 29

E = h . f
kde energie E závisí na výšce frekvence. h je Planckova konstanta

h = 6,626x10^-34 J.s

f = c (rychlost světla = 3x10^8) / vlnová délka lambda

Question 30

Vysvětli pojem elektrovolt.

Answer 30

Kvůli malým číslům byla zavedena nová jednotka elektrovolt - převod energií elektronu (=1,602x10^-19)

Do jiných vzorců je stále potřeba dosazovat v J [Jaul]

Question 31

Jaký je vztah mezi energií a výkonem P?

Answer 31

E = P . t (čas)
počet fotonů za vykonanou práci je: n = (P.t)/E (energie jednoho fotonu)

Question 32

Kdy a za co dostal A. Einstein N.B.?

Answer 32

1921 za fotoelektrický jev - první důkaz o správnosti kvantové hypotézy

Question 33

Vysvětli fotoelektrický jev.

Answer 33

Záření s dostatečnou frekvencí dopadá na kovovou plochu (nejlépe polovodičů) a svojí velkou energií uvolní elektrony z povrchu ven (fotonky) a dovnitř (fotodioda, fotorezistor).

Question 34

Jak se v závisloti na frekvenci a vlnové délce mění elektromagnetické záření?

Answer 34

s vyšší vlnovou délkou klesá energie. S vyšší frekvencí energie stoupá

rádiové - mikrovlnné - infračervené - světlo - ultrafialové - rentgenové - gama záření

Question 35

Jaké jsou 3 základy fotoelektrického jevu?

Answer 35

1) dostatečná frekvence - f >= fo (mezní frekvence)
2) elektrický proud je přímo úměrný intenzitě záření ( I = k . E)
3) zákon zachování energie - E = Wv (výstupní práce - energie potřebná k uvolnění elektronu) + Ek (kinetická energie elektronu)

Question 36

Uveď vzorec na výpočet energie elektronu.

Answer 36

h . f = h. fo + 1/2 me . v^2

“čím vyšší frekvencí do toho jebneš, tím vyšší rychlostí to vyletí”

Question 37

Jak se vypočítá, jakou energií se budou uvolňovat elektrony?

Answer 37

Ek = E - Wv

Z Ek lze poté vypočítat rychlost uvolnění elektronu.